Brevet FR3094050A1 — publié le 20200925

Description Titre de l'invention : Ensemble de roulement à éléments roulants cy- lindriques Domaine technique de l'invention [0001] La présente invention a trait au domaine des ensembles à roulement à aiguilles ? Etat de la technique antérieure [0002] Il est connu d'utiliser des ensembles de roulement à aiguilles dans de nombreuses ap- plications industrielles, automobiles ou aéronautiques. De tels ensembles comprennent classiquement une bague intérieure pourvue d'une surface extérieure cylindrique formant une piste de roulement interne, une bague extérieure pourvue d'une surface intérieure cylindrique formant une piste de roulement externe, les deux bagues étant coaxiales, et une pluralité d'aiguilles cylindriques arrangées radialement entre les pistes de roulement interne et externe. Un des principaux avantages de ce type d'ensemble est d'avoir une compacité radiale optimisée du fait du faible diamètre des aiguilles, tout en permettant de supporter des charges radiales relativement importantes. Toutefois, il faut prévoir dans la structure de l'ensemble des moyens afin d'assurer la retenue des aiguilles entre les bagues dans les deux directions axiales. [0003] Afin de répondre à cette nécessité, il est connu de prévoir une rondelle montée axialement entre un épaulement de la bague intérieure, ledit épaulement étant en saillie radiale par rapport à la piste de roulement interne, et une surface latérale de la bague extérieure. Toutefois, l'angle de raccordement entre lesdits épaulement et piste de roulement interne est sujet aux efforts, et plus particulièrement est une zone sensible de tension. Cela peut entraîner une fatigue accélérée de la bague interne à cet endroit, avec un risque de rupture important, et une durée de vie réduite. [0004] Il est connu de prévoir un congé de raccordement de rayon de raccordement le plus élevé possible. Toutefois, compte-tenu des impératifs en termes de compacité, de poids et d'efforts radiaux à soutenir, il est particulièrement complexe d'assurer une forme satisfaisante audit congé de raccordement. Résumé de l'invention [0005] La présente invention vise à remédier à ces inconvénients susmentionnés. [0006] Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un ensemble de roulement peu onéreux, simple à fabriquer, de compacité optimisée pouvant supporte d'importantes charges radiales, de durée de vie augmentée. [0007] L'invention concerne un ensemble de roulement à éléments roulants cylindriques comprenant une bague intérieure pourvue d'une surface extérieure cylindrique formant une piste de roulement interne, une bague extérieure pourvue d'une surface intérieure 2 cylindrique fonnant une piste de roulement externe, les deux bagues étant coaxiales selon un axe central, et une pluralité d'éléments roulants cylindriques arrangés radialement entre les pistes de roulement interne et externe. [0008] Conformément à l'invention, la bague intérieure comprend, à une extrémité axiale de la piste de roulement interne, un épaulement annulaire en saillie par rapport à la piste de roulement interne et dirigé selon une direction radiale opposée à l'axe central, un congé de raccordement en arc de cercle étant défini entre lesdits épaulement annulaire et piste de roulement interne. La bague extérieure comprend, à une extrémité axiale de la piste de roulement externe, un épaulement annulaire en saillie par rapport à la piste de roulement externe et dirigé radialement en direction de l'axe central, ledit épaulement annulaire de la bague extérieure étant logé axialcment entre l'épaulement annulaire de la bague intérieure et les éléments roulants cylindriques, ledit épaulement annulaire de la bague extérieure ayant une première surface latérale dirigée vers l'extérieur de l'ensemble de roulement et faisant axialement face à une surface latérale de l'épaulement annulaire de la bague intérieure, et ledit épaulement annulaire de la bague extérieure ayant une seconde surface latérale dirigée vers l'intérieur de l'ensemble de roulement et formant une surface de butée axiale pour les éléments roulants. Ladite première surface latérale de l'épaulement annulaire de la bague extérieure est pourvue d'un chanfrein annulaire venant à proximité immédiate dudit congé de raccordement défini à la bague intérieure. [0009] Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non obligatoires de l'invention, un tel procédé peut également inclure les caractéristiques suivantes, prises isolément ou avec toute combinaison techniquement admissible : La bague intérieure est pourvue, à une autre extrémité axiale de la piste de roulement interne et à l'opposé axial de l'épaulement annulaire, d'une rondelle de retenue montée solidairement à ladite bague intérieure, ladite rondelle ayant une surface latérale diligée vers l'intérieur de l'ensemble de roulement et formant une surface de butée axiale pour les éléments roulants. La bague extérieure comprend, à une autre extrémité axiale de la piste de roulement externe et à l'opposé axial de l'épaulement annulaire, un évidement annulaire recevant une portion de la rondelle de retenue. La bague extérieure comprend un rebord annulaire entourant radialement une portion de la rondelle de retenue. Brève description des figures [0010] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif. [0011] La description est faite en référence au dessin annexé dans lequel : 3 100121 Ifig.11 est une coupe en section axiale d'un ensemble de roulement à éléments roulants cylindriques conforme à l'invention. Description détaillée de l'invention [0013] La Figure 1 illustre un ensemble de roulement, référencé 1 dans son ensemble, à éléments roulants cylindriques 2. [0014] L'ensemble 1 comprend une pluralité d'éléments roulants cylindriques logés entre une bague intérieure 3 et une bague extérieure 4. [0015] Les bagues 3, 4 sont coaxiales autour d'un axe central X1 de l'ensemble 1 en mode de fonctionnement normal. [0016] La bague intérieure 3 comprend une surface extérieure cylindrique 5 formant une piste de roulement interne pour les éléments roulants cylindriques 2. [0017] La bague intérieure 3 comprend également un épaulement annulaire 6 en saillie radiale par rapport à la piste de roulement interne 5. L'épaulement 6 s'étend selon une direction radiale opposée à l'axe central Xl. L'épaulement 6 définit une surface latérale interne 7 dirigée axialcment vers les éléments roulants 2. [0018] Un congé de raccordement 8 est défini entre l'épaulement annulaire 6 et la piste interne de roulement 5 de la bague intérieure 3. Le congé de raccordement est en forme d'arc de cercle en section de coupe axiale, et a un rayon défini de manière à limiter la tension dans cette zone en cas de forte charge radiale exercée sur l'ensemble I. [0019] La bague extérieure 4 comprend une surface intérieure cylindrique 9 formant une piste de roulement externe pour les éléments roulants cylindriques 2. [0020] Les bagues 3, 4 sont concentriques. Dans l'exemple de réalisation illustré, les bagues sont massives, c'est-à-dire obtenues par usinage ou meulage avec enlèvement de matière à partir de tubes métalliques, de barres, de pièces forgées ou d'ébauches laminées. Les bagues 3, 4 sont avantageusement en métal, par exemple en acier. Avantageusement, les bagues 3, 4 peuvent avoir subi un traitement thermique et/ou surfacique pour améliorer leurs propriétés mécaniques et structurelles. [0021] Les éléments roulants cylindriques 2 s'étendent chacun selon un axe parallèle à l'axe central X1 et sont logés dans un espace radial défini entre les pistes de roulement interne 5 et externe 9. Selon un mode de réalisation non illustré, les éléments roulants cylindriques 2 peuvent être maintenus circonférentiellement régulièrement espacés par une cage de maintien tumulaire. [0022] Selon un mode de réalisation, la bague intérieure 3 est stationnaire et la bague ex- térieure 4 est tournante. Alternativement, la bague intérieure 3 est tournante, tandis que la bague extérieure 4 est stationnaire. [0023] Selon un mode de réalisation, la bague intérieure 3 consiste en un arbre pourvu d'une portion de surface extérieure cylindrique formant la piste de roulement interne 5 pour les éléments roulants cylindriques 2. [0024] Conformément à l'invention, la bague extérieure 4 comprend également un épaulement annulaire 10 en saillie radiale par rapport à la piste de roulement externe 9. L'épaulement 10 s'étend radialcment en direction de l'axe central X1 de l'ensemble, et donc vers la bague intérieure 3. [0025] L'épaulement 10 de la bague extérieure 4 a une surface latérale externe 11 dirigée axialement vers l'extérieur de l'ensemble 1, et une surface latérale interne 12 dirigée axialement vers l'intérieur de l'ensemble 1 et les éléments roulants cylindriques 2. [0026] L'épaulement 10 de la bague extérieure 4 est logé axialement entre l'épaulement 6 de la bague intérieure 3 et les éléments roulants cylindriques 2. La surface latérale externe 11 de l'épaulement 10 de la bague extérieure 4 fait axialcment face à la surface latérale interne 7 de l'épaulement 6 de la bague intérieure 3. La surface latérale interne 12 de l'épaulement 10 de la bague extérieure 4 forme une surface de butée selon une première axiale pour les éléments roulants cylindriques 2. [0027] La surface latérale externe 11 de l'épaulement 10 de la bague extérieure 4 est pourvu d'un chanfrein 13 annulaire. Le chanfrein 13 permet de libérer un espace entre les bagues intérieure 3 et extérieure 4, de telle sorte que l'épaulement 10 peut venir à proximité immédiate du congé de raccordement 8. [0028] Grâce à l'invention, l'ensemble de roulement 1 ne nécessite pas de pièce supplé- mentaire pour former butée selon une première direction axiale pour les éléments roulants cylindriques 2, cette fonction étant réalisée par l'épaulement 10 de la bague extérieure 10. La bague extérieure 4 est elle-même retenue selon cette première direction axiale par l'épaulement 6 de la bague intérieure 3. [0029] Le congé de raccordement 8 et le chanfrein 13 sont dimensionnés de telle sorte que l'assemblage des bagues 3, 4 peut se faire de la manière la plus compact possible tout en garantissant un espace suffisant pour dimensionner ledit congé de raccordement. Ainsi il est possible de donner toute forme et rayon de courbure admissible pour supporter de manière fiable les efforts exercés radialement sur l'ensemble 1 en général, et dans la zone du congé 8 en particulier. [0030] En outre, la bague intérieure 3 est pourvue, à une autre extrémité axiale de la piste de roulement interne 5 et à l'opposé axial de l'épaulement annulaire 6, d'une rondelle de retenue 14 montée solidairement à ladite bague intérieure 3. [0031] Par exemple, la rondelle 14 est fixée solidairement par vissage d'un alésage taraudé de ladite rondelle 14 sur une surface filetée de la bague intérieure 3. Selon d'autres alternatives, la rondelle 6 peut être soudée, collée, assemblée dans une gorge annulaire pourvue à une portion extérieure de la bague intérieure 3, ou tout autre moyen techniquement admissible. [0032] La rondelle de retenue 14 comprend une surface latérale interne 15 dirigée vers l'intérieur de l'ensemble de roulement 1 et vers les éléments roulants cylindriques 2. Cette surface latérale interne 15 forme une surface de butée selon une seconde direction axiale pour les éléments roulants 2. Les éléments roulants cylindriques 2 sont ainsi maintenus axialcment entre les pistes de roulement interne 5 et externe 9 par une première surface 12 selon une première direction axiale, et une seconde surface 15 selon une seconde direction axiale. [0033] En outre, la bague extérieure 4 comprend, à une autre extrémité axiale de la piste de roulement externe 9 et à l'opposé axial de l'épaulement annulaire 10, un évidement annulaire 16 recevant une portion de la rondelle de retenue 14. La bague extérieure 4 comprend un rebord annulaire 17 entourant radialemcnt une portion de la rondelle de retenue 14. Les surfaces définies par l'évidement 16 et le rebord 17 faisant face à des surfaces correspondantes de la bague de retenue 14 forment des passages étroits aptes à limiter l'intrusion d'éléments de pollution, particules, eau, dans l'espace radial entre les bagues 3, 4. Un tel arrangement permet de garantir une étanchéité de l'ensemble de roulement 1 et de prévenir la détérioration prématurée des surfaces de roulement en coopération des éléments roulants cylindriques 2, de la piste interne de roulement 5, et de la piste externe de roulement 9. L'efficacité et la durée de vie de l'ensemble de roulement 1 s'en retrouvent améliorées. [0034] En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation peuvent être, en totalité et seulement pour certaines d'entre elles, combinées entre elles. Ainsi, le dispositif de poulie peut être adapté en termes de coûts, de performance et de simplicité de mise en oeuvre. 6 [Revendication 1] [Revendication 2]