Brevet FR3115338A1 — publié le 20220422

Palier (30) ayant une bague radialement extérieure (31), une bague radialement intérieure (34), une rangée de corps roulants (32) interposés entre la bague radialement extérieure (31) et la bague radialement intérieure (34), un dispositif de retenue (40, 50) pour maintenir en position la rangée de corps roulants (32), muni d’une cage (41, 51) ayant à son tour une nervure (42, 52) avec une base circulaire et une pluralité de doigts (43, 53) espacés circonférentiellement et définissant une pluralité de poches (45) pour maintenir les corps roulants respectifs de la rangée de corps roulants (32), le dispositif de retenue (40, 50) comprenant en outre une pluralité d’inserts (44, 54), chacun d’entre eux étant inséré à l’intérieur d’un siège de doigts correspondants de la pluralité de doigts (43, 53) de la cage (41, 51) de sorte à empêcher la déformation des doigts (43) de la cage (41) en raison des forces centrifuges et/ou de la dilatation thermique. Figure 4 Palier muni d’un dispositif de retenue haute performance Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un palier muni d’un dispositif de retenue haute performance. Le dispositif de retenue a des caractéristiques novatrices qui permettent une bonne retenue des corps roulants des paliers à vitesse élevée et à température élevée. La présente invention convient particulièrement aux moteurs électriques, aux alternateurs et en général aux ensembles munis d’un palier, mais aussi à toutes les applications industrielles qui nécessitent des performances élevées. Ces applications comprennent à la fois le cas où la bague extérieure du palier tourne alors que la bague intérieure du palier est fixe, et le cas inverse où la bague intérieure tourne et la bague extérieure est fixe. Etat de la technique antérieur Selon l’état de la technique antérieur, une cage classique pour des corps roulants, en particulier des billes, d’un palier est formée à partir d’une nervure avec une base circulaire et une pluralité de doigts espacés circonférentiellement qui s’étendent depuis un côté de la nervure. La nervure de base et les doigts ont des surfaces concaves partiellement sphériques, définissant ensemble une pluralité de poches ou cavités partiellement sphériques pour retenir lesdites billes. Les cages classiques, en matériau polymère, présentent des limites de performance tant en termes de vitesse de rotation du palier qu’en termes de température de fonctionnement. En effet, à vitesses élevées (par exemple, pour des vitesses de rotation proches de 20 000 tours/min), sous l’effet de la force centrifuge, les doigts formant les cavités de logement des billes ont tendance à « s’ouvrir », diminuant la retenue des billes. Le résultat est que la cage est expulsée de son logement et vouée à une rupture probable, à une expulsion probable des billes de leur logement et à une perte éventuelle de la fonction du palier. Un problème similaire se pose en raison de températures de fonctionnement élevées, ou par l’effet combiné d’une vitesse élevée et d’une température élevée. Par exemple, dans des conditions où la vitesse de rotation est proche de 20 000 tours/minute et où la température est d’environ 150 °C, la déformation radiale de la cage est telle que la cage frotte contre la bague radialement extérieure du palier. Pour surmonter cette limitation, il peut être possible d’utiliser des matériaux spéciaux, par exemple des matériaux métalliques. Toutefois, cette solution n’est pas réalisable, car ces matériaux sont très coûteux et les avantages en termes de vitesse restent limités : à vitesse élevée, en effet, le matériau métallique rend la cage trop bruyante. Il est donc nécessaire de concevoir un dispositif de retenue pour les corps roulants (en particulier, les billes) des paliers qui soit exempt des inconvénients susmentionnés. En d’autres termes, il est nécessaire de garantir une force de retenue adéquate des éléments roulants dans des conditions de vitesse élevée et/ou de températures de fonctionnement élevées. Brève description des figures L’invention va maintenant être décrite en référence aux dessins annexés, qui illustrent certains exemples de réalisation non limitatifs de celle-ci, dans lesquels : est une vue en perspective éclatée d’un palier comprenant un dispositif de retenue muni d’inserts pour améliorer la retenue des corps roulants, selon un premier mode de réalisation de la présente invention, est une vue en perspective, en coupe partielle, du palier muni du dispositif de retenue de la , avec les inserts dans une première configuration d’accouplement à la cage de retenue, est une vue en perspective, en coupe partielle, du palier muni du dispositif de retenue de la , avec les inserts dans une seconde configuration d’accouplement à la cage de retenue, est une vue en perspective éclatée d’un palier comprenant un dispositif de retenue muni d’inserts et un porte-insert associé pour améliorer la retenue des corps roulants, dans un second mode de réalisation de la présente invention, et est une vue en perspective, en coupe partielle, du palier muni du dispositif de retenue de la . Palier (30) comprenant : - une bague radialement extérieure (31), - une bague radialement intérieure (34), - une rangée de corps roulants (32) interposés entre la bague radialement extérieure (31) et la bague radialement intérieure (34), - un dispositif de retenue (40, 50) pour maintenir en position la rangée de corps roulants (32) comprenant une cage (41, 51) comprenant à son tour une nervure (42, 52) avec une base circulaire et une pluralité de doigts (43, 53) espacés circonférentiellement et définissant une pluralité de poches (45) pour maintenir les corps roulants respectifs de la rangée de corps roulants (32), le palier (30) étant caractérisé en ce que le dispositif de retenue (40, 50) comprend en outre une pluralité d’inserts (44, 54), dont chacun est inséré à l’intérieur d’un siège de doigts correspondants de la pluralité de doigts (43, 53) de la cage (41, 51) de sorte à empêcher la déformation des doigts (43, 53) de la cage (41, 51) en raison de forces centrifuges et/ou d’une dilatation thermique. Palier (30) selon la revendication 1, chaque insert de la pluralité d’inserts (44, 54) ayant une forme prismatique et comprenant une paire de surfaces obliques (44a, 54a) qui viennent en prise avec une paire de surfaces obliques (43a, 53a) de doigts correspondants de la pluralité de doigts (43, 53) de la cage (41, 51), la paire de surfaces (44a, 54a) de l’insert (44, 54) et la paire de surfaces (43a, 53a) des doigts (43, 53) ayant la même inclinaison. Palier (30) selon la revendication 1 ou 2, chaque insert de la pluralité d’inserts (44) étant muni d’un bord d’extrémité (44b) qui renforce la structure de l’insert lui-même et facilite une action d’arrêt exercée par chaque insert de la pluralité d’inserts (44) sur les doigts correspondants de la pluralité de doigts (43). Palier (30) selon la revendication 1 ou 2, le dispositif de retenue (50) comprenant en outre un porte-insert (56) muni d’une nervure de base circulaire (57) et de la pluralité d’inserts (54), faisant partie intégrante de la nervure (57) elle-même. Palier (30) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système d’accouplement entre chaque insert de la pluralité d’inserts (44, 54) et les sièges de doigt correspondants de la pluralité de doigts (43, 53) de la cage (41, 51) étant un système d’encliquetage.