Brevet FR3114364A1 — publié le 20220325

La présente invention concerne une cage de roulement et un roulement, la cage de roulement comprenant : une partie armature globalement annulaire comportant un côté avant et un côté arrière opposé ; une pluralité de parties en porte-à-faux s’étendant à partir du côté avant de la partie armature dans une direction axialement vers l’avant de la cage de roulement, les parties en porte-à-faux étant agencées le long d’une circonférence de la partie armature annulaire, définissant une pluralité de poches destinées à recevoir des éléments roulants du roulement, la partie armature présentant une épaisseur radiale qui est supérieure à celle de la pluralité de parties en porte-à-faux, chacune de la pluralité de parties en porte-à-faux comprenant deux parties fourchons et une partie de liaison entre les deux parties fourchons, la cage de roulement comprenant en outre : une pluralité de renfoncements formés dans un côté radialement extérieur des parties en porte-à-faux, chacun des renfoncements étant défini par une partie de liaison en renfoncement par rapport à deux parties fourchons associées, le renfoncement étant ouvert depuis le côté axialement avant de la cage de roulement ; et/ou une pluralité de rainures (112) formées dans le côté radialement intérieur (102) de la cage de roulement. Figure 1. Cage de roulement et roulement Domaine technique de l’invention La présente invention se rapporte, de manière générale, à une cage pour un roulement à billes et à un roulement à billes comprenant une telle cage. L’invention concerne également une cage de roulement à emboîtement-pression unidirectionnel, et un roulement rigide à billes comprenant une telle cage de roulement, notamment une cage de roulement et un roulement adaptés à une vitesse de rotation élevée. Etat de la technique antérieur L’utilisation d’un roulement à billes, notamment d’un roulement rigide à billes, est répandue en raison de son faible frottement en rotation et de sa haute performance en termes de vitesse de rotation. Une cage à emboîtement-pression unidirectionnel présente l’avantage d’un faible coût et d’une installation facile, de sorte qu’elle est normalement utilisée avec un roulement à billes, notamment un roulement rigide à billes. Une cage à emboîtement-pression unidirectionnel typique comprend une partie armature globalement annulaire et une pluralité de parties en porte-à-faux s’étendant à partir d’un côté de la partie armature dans une direction axiale. Les parties en porte-à-faux sont espacées les unes des autres le long de la circonférence de la partie armature annulaire, définissant une pluralité de poches destinées à recevoir des éléments roulants du roulement. Une cage à emboîtement-pression unidirectionnel selon la technique antérieure présente les inconvénients suivants : à mesure que la vitesse de rotation augmente, les parties en porte-à-faux fléchissent radialement vers l’extérieur du fait d’une force centrifuge accrue, produisant un effet dit effet parapluie. L’effet parapluie détériore la relation de correspondance entre les poches et les éléments roulants, entraînant un frottement accru entre la cage et les éléments roulants, une détérioration de la performance et/ou une défaillance du roulement. Un graissage adéquat est essentiel pour une haute performance du roulement, et un graissage excessif ou insuffisant détériorera la performance du roulement. Il est encore nécessaire de réduire l’effet parapluie et d’améliorer le graissage d’un roulement. Brève description des figures L’invention peut être mieux comprise en se reportant aux dessins et à la description qui suivent. Les composants dans les dessins ne sont pas nécessairement à l’échelle, l’important étant d’illustrer les principes de l’invention. En outre, dans les figures, des numéros de référence identiques désignent des pièces correspondantes dans l’ensemble des différentes vues. représente une vue en perspective d’une cage de roulement selon certains modes de réalisation de la présente invention ; est une première vue en perspective de la cage de roulement de la selon un point de vue avant ; est une seconde vue en perspective de la cage de roulement de la selon un point de vue arrière ; représente une vue arrière de la cage de roulement de la ; est une vue en coupe prise le long de la ligne A-A de la ; est une vue en coupe prise le long de la ligne B-B de la ; est une vue en coupe prise le long de la ligne C-C de la ; est une vue en coupe d’un roulement à billes comprenant une cage de roulement ; est une vue agrandie de la partie encerclée de la ; est une vue en perspective d’une cage de roulement selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; représente une première vue en perspective d’une cage de roulement selon encore un autre mode de réalisation de la présente invention ; et représente une seconde vue en perspective d’une cage de roulement selon le mode de réalisation de la . Cage de roulement (100, 200, 300) pour un roulement à billes, comprenant : une partie armature globalement annulaire (110, 210, 310) comportant un côté avant (114) et un côté arrière (116) opposé ; une pluralité de parties en porte-à-faux (130, 230, 330) s’étendant à partir du côté avant (114) de la partie armature (110, 210, 310) dans une direction axialement vers l’avant de la cage de roulement, les parties en porte-à-faux (130, 230, 330) étant agencées le long d’une circonférence de la partie armature annulaire (110, 210, 310), définissant une pluralité de poches (134) destinées à recevoir des éléments roulants (190) du roulement, la partie armature (110, 210, 310) présentant une épaisseur radiale qui est supérieure à celle de la pluralité de parties en porte-à-faux (130, 230, 330), chacune de la pluralité de parties en porte-à-faux (130, 230, 330) comprenant deux parties fourchons (132a, 132b, 232a, 232b, 332a, 332b) et une partie de liaison (142, 242, 342) entre les deux parties fourchons (132a, 132b, 232a, 232b, 332a, 332b), la cage de roulement (100, 200, 300) comprenant en outre : une pluralité de renfoncements formés dans un côté radialement extérieur des parties en porte-à-faux (130, 230, 330), chacun des renfoncements étant défini par une partie de liaison en renfoncement par rapport à deux parties fourchons (132a, 132b, 232a, 232b, 332a, 332b) associées, le renfoncement étant ouvert depuis le côté axialement avant de la cage de roulement (100) ; et/ou une pluralité de rainures (112) formées dans le côté radialement intérieur (102) de la cage de roulement (100). Cage de roulement (100, 200, 300) selon la revendication 1, dans laquelle la partie armature (110, 210, 310) présente un diamètre extérieur supérieur à celui de la pluralité de parties en porte-à-faux (130, 230, 330). Cage de roulement (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les deux parties fourchons (132a, 132b, 232a, 232b, 332a, 332b) présentent une épaisseur radiale qui est supérieure à celle de la partie de liaison (142, 242, 342), et les parties fourchons (132a, 132b, 232a, 232b, 332a, 332b) s’étendent au-delà de la partie de liaison (142, 242, 342) dans la direction axialement vers l’avant. Cage de roulement (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la partie de liaison (142, 242, 342) comprend un premier segment (142a) qui est adjacent à la partie armature (110, 210, 310) et s’étend de manière inclinée par rapport à un axe de la cage de roulement, et un second segment (142b) qui est éloigné de la partie armature et essentiellement parallèle à l’axe de la cage de roulement. Cage de roulement (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chacune des parties fourchons (132a, 132b) comprend une surface de contact (133a, 133b) définissant les poches (134) et une surface courbe (135a, 135b) orientée à l’opposé de la surface de contact (133a, 133b), le renfoncement (144) étant défini par une surface radialement extérieure de la partie de liaison (142) et la surface courbe (135a, 135b). Cage de roulement (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chacune de la pluralité de rainures (112) est positionnée entre deux poches (134) adjacentes dans la direction circonférentielle. Cage de roulement (100, 200, 300) selon la revendication 6, dans laquelle chacune de la pluralité de rainures (112) est positionnée en appariement avec la pluralité de parties en porte-à-faux (130, 230, 330), et chacune de la pluralité de rainures (112) est centrée entre deux poches (134) adjacentes dans la direction circonférentielle. Cage de roulement (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans laquelle chacune des rainures (112) s’étend jusqu’au côté arrière (116) de la partie armature annulaire (110, 210, 310) et forme une partie du côté arrière (116) de la partie armature annulaire (110, 210, 310), chacune des rainures (112) comprend un premier segment (112a) adjacent au côté arrière (116) de la partie armature annulaire (110, 210, 310) et un second segment incliné (112b) éloigné du côté arrière (116) de la partie armature annulaire (110, 210, 310), le premier segment (112a) présentant une profondeur radiale constante et le second segment incliné (112b) présentant une profondeur décroissante dans la direction s’éloignant du côté arrière (116) de la partie armature annulaire (110, 210, 310). Cage de roulement (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chacune des rainures présente une forme globalement trapézoïdale ou rectangulaire comprenant un bord inférieur dans le côté arrière (116) de la partie armature (110) et un bord supérieur éloigné du côté arrière (116) de la partie armature (110), où PI*dc/(Z *4) L1 où L1 est une longueur du bord supérieur de la forme trapézoïdale ou rectangulaire, L2 est une longueur du bord inférieur de la forme trapézoïdale ou rectangulaire, dc est un diamètre intérieur de la cage de roulement, et Z est le nombre d’éléments roulants dans le roulement à billes. Cage de roulement (200) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle des chanfreins (238a, 238b) sont formés sur les surfaces des parties fourchons (232a, 232b) opposées aux poches définies par les parties fourchons. Cage de roulement (300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les parties en porte-à-faux (330) de la cage de roulement (300) comprennent en outre une saillie axiale (336) formée sur une surface radialement extérieure de la partie de liaison (342). Roulement à billes (10) comprenant : une bague intérieure (170) ; une bague extérieure (160) ; une pluralité d’éléments roulants (190) disposés entre la bague intérieure (170) et la bague extérieure (160) ; et une cage de roulement (100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, la cage de roulement étant positionnée entre la bague intérieure (170) et la bague extérieure (160), chacun de la pluralité d’éléments roulants (190) étant reçu dans l’une de la pluralité de poches (134). Roulement à billes (10) selon la revendication 12, dans lequel la bague intérieure comprend un chemin de roulement destiné à recevoir la pluralité d’éléments roulants et au moins une rainure circonférentielle (172a, 172b) dans une surface diamétrale extérieure (173) de la bague intérieure (170), la ou l’une des rainure(s) circonférentielle(s) (172a, 172b) étant au moins partiellement en superposition avec les rainures (112) dans une direction axiale du roulement à billes. Roulement à billes (10) selon la revendication 13, dans lequel la bague intérieure (170) comprend deux rainures circonférentielles (172a, 172b) dans la surface diamétrale extérieure (173) de la bague intérieure (170), le chemin de roulement (174) étant positionné entre les deux rainures circonférentielles (172a, 172b). Roulement à billes (10) selon l'une quelconque des revendications 13 et 14, dans lequel une partie de la rainure (112) s’étend au-dessus du chemin de roulement (174) et présente une dimension axiale L3, et un fond de la rainure (112) est espacé de la surface diamétrale extérieure (173) par une distance L4, où L3>0, L4/Dw>0,08, de préférence L4/Dw>0,12 et le plus préférablement L4/Dw>0,16, où Dw est un diamètre des éléments roulants.