Brevet FR3131768A1 — publié le 20230714

La présente invention concerne un ensemble cage comprenant une cage annulaire pouvant être disposée à l’intérieur de la bague extérieure de roulement et ayant une ligne d’axe, une extrémité radiale intérieure définissant un alésage, une extrémité radiale extérieure et une pluralité de poches s’étendant entre les extrémités radiales intérieure et extérieure et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe. Chaque poche contient un élément roulant distinct parmi les éléments roulants. Un élément de retenue annulaire flexible est disposé contre l’extrémité radiale intérieure de cage et comporte une pluralité de trous traversants. Chacun de la pluralité de trous d’élément de retenue est aligné radialement avec une poche de cage distincte de la pluralité de poches de cage et a une dimension avec une valeur inférieure à un diamètre de chaque élément roulant. Ainsi, une partie radialement intérieure de l’élément roulant contenue dans la poche de cage alignée s’étend à travers le trou d’élément de retenue tandis que le reste de l’élément roulant est retenu dans la poche de cage. Ensemble cage de roulement avec élément de retenue annulaire monobloc Domaine technique de l’invention La présente invention concerne des roulements, et plus particulièrement des cages destinées à retenir les éléments roulants de roulements à éléments roulants. Les roulements à éléments roulants sont bien connus et comprennent essentiellement une bague intérieure, une bague extérieure et une pluralité d’éléments roulants disposés entre les bagues intérieure et extérieure et les accouplant de manière rotative. Dans de nombreuses applications, une cage est incluse dans le roulement pour maintenir un espacement souhaité entre les éléments roulants et, dans certains cas, pour retenir les éléments roulants lorsque le roulement ne comporte pas de bague intérieure et que les éléments sont destinés à rouler directement sur un arbre. Bien qu’il existe de nombreuses conceptions différentes, une cage est typiquement annulaire, qu’elle soit formée d’un élément monobloc ou de plusieurs pièces reliées, et comprend une pluralité de poches pour contenir les éléments roulants. Dans une conception connue, la cage est formée comme un élément annulaire monobloc ayant une pluralité de languettes s’étendant radialement vers l’intérieur, situées de façon adjacente à chaque poche. Après l’installation des rouleaux dans les poches, les languettes sont pliées de sorte à s’étendre circonférentiellement et peuvent venir en prise avec les rouleaux pour empêcher les rouleaux de tomber vers l’intérieur hors des poches avant l’installation d’un élément intérieur, tel qu’un arbre ou une bague intérieure de roulement, dans la bague extérieure de roulement. Une telle construction à « languettes pliées » nécessite un certain espacement radial entre la cage et l’élément intérieur pour les languettes s’étendant vers l’intérieur et nécessite une main-d’œuvre importante pour plier toutes les languettes. De plus, comme le pliage des languettes déforme plastiquement le matériau de la cage, il existe un risque potentiel de rupture du matériau et donc de « mise au rebut » de la cage pendant la production. Selon un aspect, la présente invention est un ensemble cage destiné à retenir les éléments roulants d’un roulement, le roulement ayant une bague extérieure et une bague intérieure. L’ensemble cage comprend une cage annulaire pouvant être disposée à l’intérieur de la bague extérieure de roulement et ayant une ligne d’axe, une extrémité radiale intérieure définissant un alésage, une extrémité radiale extérieure et une pluralité de poches s’étendant entre les extrémités radiales intérieure et extérieure. La pluralité de poches est espacée de manière circonférentielle autour de la ligne d’axe et chaque poche est conçue pour contenir un élément roulant distinct parmi les éléments roulants. Un élément de retenue annulaire flexible est disposé contre l’extrémité radiale intérieure de la cage et comporte une pluralité de trous traversants, chacun de la pluralité de trous d’élément de retenue étant aligné radialement avec une poche de cage distincte de la pluralité de poches de cage. Chaque trou d’élément de retenue a une dimension dont la valeur est inférieure au diamètre de chaque élément roulant, de sorte qu’une partie radialement intérieure de l’élément roulant contenu dans la poche de cage alignée s’étende à travers le trou d’élément de retenue, tandis que le reste de l’élément roulant est retenu à l’intérieur de la poche de cage. Selon un autre aspect, la présente invention est de nouveau un ensemble cage selon le paragraphe précédent et en outre l’élément de retenue est conçu pour être repliable radialement vers l’intérieur de sorte à pouvoir être inséré dans l’alésage de cage lorsque les éléments roulants sont installés dans les poches de cage et en variante pour être expansible radialement vers l’extérieur après l’installation de l’élément de retenue dans la cage de sorte à être disposé contre l’extrémité radiale intérieure de cage. Brève description des figures Le résumé qui précède, ainsi que la description détaillée des modes de réalisation préférés de la présente invention, seront mieux compris en étant lus conjointement avec les dessins annexés. Afin d’illustrer l’invention, les dessins, qui sont schématiques, montrent des modes de réalisation actuellement préférés. Il faut toutefois comprendre que la présente invention n’est pas limitée aux agencements et aux instruments précis présentés. Sur les dessins : la est une vue en plan avant d’un roulement comprenant un ensemble cage selon la présente invention, montré monté sur un arbre ; la est une vue en perspective d’une bague extérieure de roulement avec les présents ensemble cage et éléments roulants installés en son sein ; la est une vue en perspective de l’ensemble cage avec les éléments roulants installés dans les poches de cage ; la est une vue en perspective d’une cage annulaire de l’ensemble cage ; la est une vue en plan avant de la cage annulaire ; la est une vue en élévation latérale de la cage annulaire ; la est une vue en élévation latérale d’un élément de retenue annulaire du présent ensemble cage ; la est une vue en perspective de l’élément de retenue annulaire ; la est une vue en plan avant de l’élément de retenue annulaire ; la est une vue en plan avant de l’élément de retenue annulaire, indiquant une force appliquée pour replier l’élément de retenue ; la est une autre vue en plan avant de l’élément de retenue annulaire, montré à l’état replié ; la est une vue en plan avant d’une bague extérieure de roulement avec la cage annulaire et les éléments roulants installés et l’élément de retenue replié placé dans un alésage de cage ; la est une vue en plan d’une feuille utilisée pour former l’élément de retenue annulaire ; et la est une vue en plan avant agrandie et en éclaté d’une partie de la bague extérieure de roulement avec l’ensemble cage installé. Ensemble cage pour éléments roulants d’un roulement, le roulement ayant une bague extérieure, l’ensemble cage comprenant : une cage annulaire pouvant être disposée à l’intérieur de la bague extérieure de roulement et ayant une ligne d’axe, une extrémité radiale intérieure définissant un alésage, une extrémité radiale extérieure et une pluralité de poches s’étendant entre les extrémités radiales intérieure et extérieure et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe, chaque poche étant conçue pour contenir un élément roulant distinct parmi les éléments roulants ; et un élément de retenue annulaire flexible disposé contre l’extrémité radiale intérieure de cage et comportant une pluralité de trous traversants, chacun de la pluralité de trous d’élément de retenue étant aligné radialement avec une poche de cage distincte parmi la pluralité de poches de cage et ayant une dimension dont la valeur est inférieure au diamètre de chaque élément roulant de sorte qu’une partie radialement intérieure de l’élément roulant contenue dans la poche de cage alignée s’étende à travers le trou d’élément de retenue tandis que le reste de l’élément roulant est retenu dans la poche de cage. Ensemble cage selon la revendication 1, l’élément de retenue annulaire étant conçu pour limiter le déplacement radial vers l’intérieur des éléments roulants de sorte à faciliter le déplacement axial d’un élément intérieur dans la bague extérieure de roulement. Ensemble cage selon la revendication 1, l’élément de retenue annulaire étant formé d’une feuille rectangulaire allongée ayant deux extrémités longitudinales opposées, la feuille étant pliée en un cylindre, les deux extrémités longitudinales étant fixées ou disposées de manière adjacente l’une à l’autre. Ensemble cage selon la revendication 3, la feuille de retenue comprenant deux parties latérales annulaires et une pluralité de parties transversales s’étendant entre les deux parties latérales et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe, chacun de la pluralité de trous traversants étant défini entre deux parties transversales adjacentes. Ensemble cage selon la revendication 3, la feuille de retenue ayant une épaisseur qui est inférieure à dix pour cent d’une épaisseur radiale de la cage et/ou inférieure à cinquante millièmes de pouce (0,050’’). Ensemble cage selon la revendication 1, l’élément de retenue annulaire étant conçu pour être repliable radialement vers l’intérieur de sorte à pouvoir être inséré dans l’alésage de cage lorsque les éléments roulants sont installés dans les poches de cage et pour être expansible radialement vers l’extérieur après l’installation de l’élément de retenue dans la cage de sorte à être disposé contre l’extrémité radiale intérieure de cage. Ensemble cage selon la revendication 6, l’élément de retenue annulaire pouvant être replié radialement vers l’intérieur lorsqu’il est disposé contre l’extrémité intérieure de cage annulaire de sorte à retirer l’élément de retenue de l’alésage de cage. Ensemble cage selon la revendication 6, l’élément de retenue étant fabriqué à partir d’une feuille de matériau métallique ou moulé dans un matériau polymère. Ensemble cage selon la revendication 1, l’élément de retenue comprenant des première et seconde parties latérales annulaires et une pluralité de parties transversales s’étendant entre les première et seconde parties latérales et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe, chacun de la pluralité de trous traversants d’élément de retenue étant défini entre deux parties transversales adjacentes. Ensemble cage selon la revendication 1, la cage ayant au moins une cavité s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de l’extrémité radiale intérieure de cage et l’élément de retenue ayant au moins une protubérance pouvant être disposée à l’intérieur de l’au moins une cavité de cage de sorte à aligner chacun des trous traversants d’élément de retenue avec une poche de cage distincte de la pluralité de poches de cage et/ou à accoupler de manière amovible l’élément de retenue avec la cage. Ensemble cage selon la revendication 1, la cage comprenant des première et seconde parties latérales annulaires et une pluralité de parties transversales s’étendant axialement entre les première et seconde parties latérales et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe, chacune de la pluralité de poches étant définie entre deux parties transversales adjacentes. Ensemble cage selon la revendication 11 : chaque partie transversale de cage ayant une première extrémité axiale reliée à la première partie latérale de cage et une seconde extrémité axiale reliée à la seconde partie latérale de cage ; et la cage comprenant en outre une pluralité de saillies s’étendant radialement vers l’intérieur à partir de chacune des première et seconde parties latérales, les saillies étant espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe de sorte que chaque saillie de la première partie latérale s’étende radialement vers l’intérieur à partir de la première extrémité axiale d’une partie transversale distincte parmi les parties transversales et que chaque saillie de la seconde partie latérale s’étende radialement vers l’intérieur à partir de la seconde extrémité axiale d’une partie transversale distincte parmi les parties transversales, chaque saillie ayant une extrémité intérieure libre et les extrémités intérieures de la pluralité de saillies fournissant collectivement l’extrémité radiale intérieure de cage annulaire, l’élément de retenue annulaire étant disposé contre chacune de la pluralité d’extrémités intérieures de saillie. Ensemble cage selon la revendication 12, au moins une des saillies de cage ayant une cavité s’étendant radialement vers l’extérieur et l’élément de retenue annulaire ayant au moins une protubérance s’étendant radialement vers l’extérieur et pouvant être disposée avec l’au moins une cavité de cage de sorte à aligner chacun des trous traversants d’élément de retenue avec une poche de cage distincte parmi la pluralité de poches de cage. Ensemble cage selon la revendication 12, l’élément de retenue comprenant des première et seconde parties latérales annulaires et une pluralité de parties transversales s’étendant axialement entre les première et seconde parties latérales et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe, chacun de la pluralité de trous traversants d’élément de retenue étant défini entre deux parties transversales adjacentes, la première partie latérale annulaire de l’élément de retenue étant disposée contre les extrémités intérieures des saillies de la première partie latérale de cage et la seconde partie latérale annulaire d’élément de retenue étant disposée contre les extrémités intérieures des saillies de la seconde partie latérale de cage. Ensemble cage selon la revendication 12, l’élément de retenue annulaire ayant une surface circonférentielle intérieure et une surface circonférentielle extérieure disposée contre la pluralité de saillies de la cage, les saillies de cage étant dimensionnées radialement de sorte que moins de vingt pour cent du diamètre de tout élément roulant fassent saillie radialement vers l’intérieur à partir de la surface circonférentielle intérieure d’élément de retenue. Ensemble cage pour éléments roulants d’un roulement, le roulement ayant une bague extérieure, l’ensemble cage comprenant : une cage annulaire pouvant être disposée à l’intérieur de la bague extérieure de roulement et ayant une ligne d’axe, une extrémité radiale intérieure définissant un alésage, une extrémité radiale extérieure et une pluralité de poches s’étendant entre les extrémités radiales intérieure et extérieure et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe, chaque poche étant conçue pour contenir un élément roulant distinct parmi les éléments roulants ; et un élément de retenue annulaire flexible disposé contre l’extrémité radiale intérieure de cage et ayant une pluralité de trous traversants, chacun de la pluralité de trous d’élément de retenue étant aligné radialement avec une poche de cage distincte parmi la pluralité de poches de cage et ayant une dimension avec une valeur inférieure à un diamètre de chaque élément roulant de sorte qu’une partie radialement intérieure de l’élément roulant contenu dans la poche de cage alignée s’étende à travers le trou d’élément de retenue tandis que le reste de l’élément roulant est retenu dans la poche de cage, l’élément de retenue étant conçu pour être repliable radialement vers l’intérieur de sorte à pouvoir être inséré dans l’alésage de cage lorsque les éléments roulants sont installés dans les poches de cage et, en variante, pour être expansible radialement vers l’extérieur après l’installation de l’élément de retenue dans la cage de sorte à être disposé contre l’extrémité radiale intérieure de cage. Ensemble cage selon la revendication 16, l’élément de retenue annulaire pouvant être replié radialement vers l’intérieur lorsqu’il est disposé contre l’extrémité intérieure de cage annulaire de sorte à retirer l’élément de retenue de l’alésage de cage. Ensemble cage selon la revendication 16, l’élément de retenue annulaire étant conçu pour limiter le déplacement radial vers l’intérieur des éléments roulants de sorte à faciliter le déplacement axial d’un élément intérieur dans la bague extérieure de roulement. Ensemble cage selon la revendication 16, l’élément de retenue annulaire étant formé d’une feuille rectangulaire allongée ayant deux extrémités longitudinales opposées, la feuille étant pliée en un cylindre, les deux extrémités longitudinales étant fixées ou disposées de manière adjacente l’une à l’autre. Ensemble cage selon la revendication 16 : la cage comprenant des première et seconde parties latérales annulaires, une pluralité de parties transversales s’étendant axialement entre les première et seconde parties latérales et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe, chacune de la pluralité de poches étant définie entre deux parties transversales adjacentes, chaque partie transversale de cage ayant une première extrémité axiale reliée à la première partie latérale de cage et une seconde extrémité axiale reliée à la seconde partie latérale de cage, et une pluralité de saillies s’étendant radialement vers l’intérieur à partir de chacune des première et seconde parties latérales, les saillies étant espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe de sorte que chaque saillie de la première partie latérale s’étende radialement vers l’intérieur à partir de la première extrémité axiale d’une partie transversale distincte parmi les parties transversales et que chaque saillie de la seconde partie latérale s’étende radialement vers l’intérieur à partir de la seconde extrémité axiale d’une partie transversale distincte parmi les parties transversales, chaque saillie ayant une extrémité intérieure libre et les extrémités intérieures de la pluralité de saillies fournissant collectivement l’extrémité radiale intérieure de cage annulaire ; et l’élément de retenue comprenant des première et seconde parties latérales annulaires et une pluralité de parties transversales s’étendant axialement entre les première et seconde parties latérales et espacées circonférentiellement autour de la ligne d’axe, chacun de la pluralité de trous traversants d’élément de retenue étant défini entre deux parties transversales adjacentes, la première partie latérale annulaire de l’élément de retenue étant disposée contre les extrémités intérieures des saillies de la première partie latérale de cage et la seconde partie latérale annulaire d’élément de retenue étant disposée contre les extrémités intérieures des saillies de la seconde partie latérale de cage.