Brevet FR3157980A1 — publié le 20250704

Le présent sujet concerne un roulement (102a), et plus particulièrement une machine tournante (100) qui comprend le roulements (102a). Le palier 102a comprend un boîtier, un arbre (108) et un palier (102a). Le palier (102a) comprend un anneau intérieure (104), un anneau extérieure (106) et plusieurs éléments roulants (105). L'arbre (108) comprend une contre-dépouille formée sur une surface circonférentielle extérieure (110) de l'arbre (108). La contre-dépouille est définie par une surface inférieure et une paroi latérale de part et d'autre de la surface inférieure. Selon le présent objet, le matériau isolant électrique 210 est positionné dans un espace entre la surface d'alésage de l’anneau intérieure et la contre-dépouille de l'arbre. L'espace définit une distance entre la surface de l'alésage et la contre-dépouille. En conséquence, le flux de courant électrique entre le palier (102a) et l'arbre (108) est arrêté. Figure for the abstract : Fig. 2 UN ASSEMBLAGE DE ROULEMENTS DOMAINE DE L'INVENTION Le présent sujet concerne en général un roulement, et en particulier un roulement pour des applications automobiles, par exemple dans des machines tournantes utilisées pour la traction d'un véhicule à moteur. CONTEXTE Les roulements conventionnels utilisés dans les machines électriques, telles que les machines tournantes, les générateurs ou autres, risquent fortement d'être endommagés si un courant ou une charge électrique passe à travers le roulement. L'exposition à un courant ou à une charge électrique en circulation est préjudiciable aux chemins de roulement de l'ensemble de palier. En particulier, des contraintes électriques se forment et provoquent un échauffement localisé et l'érosion des surfaces des roulements. Des dispositifs tels que les anneaux de mise à la terre ont été développés pour fournir un chemin alternatif au courant électrique et empêcher ainsi ce dernier de traverser le roulement. Cependant, ces dispositifs ont des structures compliquées, par exemple un anneau solide de fibres qui facilite le passage du courant électrique entre l'arbre et le logement. En outre, l'inclusion d'un dispositif supplémentaire, tel que celui mentionné ci-dessus, ajoute à la complexité de la configuration de l'ensemble de palier, ce qui entraîne un assemblage plus complexe de l'ensemble de palier et des coûts supplémentaires associés à cette complexité. En outre, un dispositif supplémentaire augmente la nomenclature, ce qui accroît le coût de l'ensemble de palier. Par conséquent, le problème technique à résoudre par le présent sujet est de savoir comment fournir un roulement, pour une machine tournante, qui arrête le courant électrique ou la charge qui passe à travers ledit roulement. Le présent sujet vise à résoudre le problème technique susmentionné du mécanisme de coupure de l'alimentation dans une machine tournante conventionnelle. Le présent sujet concerne une machine tournante comprenant : un boîtier comprenant une surface circonférentielle intérieure ; un arbre rotatif autour d'un axe central et comprenant une contre-dépouille formée sur une surface circonférentielle extérieure dudit arbre, la contre-dépouille étant définie par une surface inférieure et une paroi latérale de chaque côté de la surface inférieure ; un roulement, disposé entre la surface circonférentielle extérieure et la surface circonférentielle intérieure, comprenant : un anneau intérieure ayant une première surface de support de charge et une surface d'alésage définissant un alésage à travers lequel l'arbre est inséré ; un anneau extérieure disposée à distance de l’anneau intérieure, ladite anneau extérieure ayant une seconde surface de support de charge ; et une pluralité d'éléments de roulement disposés en contact avec l’anneau intérieure et l’anneau extérieure, et dimensionnés pour un mouvement de roulement entre la première surface de support de charge et la seconde surface de support de charge, caractérisé en ce qu'un matériau électriquement isolant est positionné dans un espace entre la surface d'alésage de l’anneau intérieure et la contre-dépouille, dans lequel l'espace définit une distance entre la surface d'alésage et la contre-dépouille. En conséquence, grâce au matériau électriquement isolant dans l'espace entre la surface de l'alésage et la contre-dépouille, l’anneau de mise à la terre traditionnellement requise est éliminée. En conséquence, la défaillance du palier due à des contraintes électriques est éliminée, ce qui permet de préserver l'intégrité structurelle du palier au cours de son fonctionnement. En outre, la nomenclature est réduite, ce qui simplifie l'assemblage du palier dans la machine tournante. En outre, les coûts associés à la nomenclature sont considérablement réduits. Selon un aspect du présent sujet, l'espace comprend un premier espace défini par une première distance entre la surface de l'alésage et la surface inférieure de la contre-dépouille, et dans lequel le premier espace s'étend parallèlement à l'axe central. L'espace est rempli de matériau isolant électrique, ce qui empêche le courant électrique de circuler entre la surface de l'alésage et la contre-dépouille de l'arbre. Ce qui précède convient aux exemples où l’anneau intérieure du roulement est en ajustement serré avec la contre-dépouille de l'arbre. Selon un autre aspect du présent sujet, l'espace comprend un second espace défini par une seconde distance entre une paroi de l’anneau intérieure et la paroi latérale de la contre-dépouille, ladite paroi latérale étant adjacente à ladite paroi de l’anneau, et dans lequel le second espace s'étend radialement à partir de l'axe central. Dans cet aspect, l’anneau intérieure est ajustée par jeu avec la contre-dépouille. Dans un tel exemple, l'espace entre la surface de l'alésage et la surface inférieure, et l'espace entre la paroi latérale et la paroi de l'anneau sont remplis de matériau isolant électrique, empêchant ainsi le courant électrique de circuler entre l'anneau intérieur et l'arbre. Selon un exemple du présent sujet, le matériau électriquement isolant disposé dans le premier espace a une première épaisseur égale à la première distance. La première épaisseur est donc uniforme dans le premier espace. La durée de vie du roulement est ainsi améliorée. Selon un autre exemple du présent sujet, le matériau électriquement isolant disposé dans le deuxième espace a une deuxième épaisseur égale à la deuxième distance. La deuxième épaisseur est uniforme dans le second espace. La durée de vie du palier est ainsi améliorée. Selon un aspect du présent objet, la première épaisseur a une valeur comprise entre 3 et 50 microns, et la deuxième épaisseur a une valeur comprise entre 3 et 50 microns. En conséquence, la première épaisseur et la première distance sont de valeur égale. En outre, la deuxième épaisseur et la seconde distance sont de même valeur. Selon un exemple du présent sujet, la valeur de l'épaisseur de la première épaisseur diffère de la valeur de l'épaisseur de la deuxième épaisseur. Selon un autre exemple du présent sujet, la valeur de l'épaisseur de la première épaisseur est égale à la valeur de l'épaisseur de la deuxième épaisseur. Selon un exemple du présent sujet, le matériau isolant électrique est de l'oxyde d'aluminium. L'oxyde d'aluminium est un matériau électriquement isolant qui arrête tout flux de courant électrique. En outre, grâce à la propriété inhérente de faible coefficient de frottement de l'oxyde d'aluminium, l'efficacité globale du palier est améliorée tout en réduisant le risque de surchauffe du palier en cours de fonctionnement. L'oxyde d'aluminium est stable à haute température, ce qui permet au palier de fonctionner même à haute température sans dommages structurels. Le matériau isolant électrique peut également être un alliage d'aluminium ayant des propriétés d'isolation électrique. Selon un aspect du présent sujet, la contre-dépouille est une rainure annulaire formée circonférentiellement autour de l'arbre. En conséquence, la gorge annulaire peut avoir une section transversale permettant de loger parfaitement l’anneau intérieure du roulement. La largeur de l’anneau intérieure (définie par la distance entre les côtés de la largeur) est parfaitement logée dans la gorge annulaire, de sorte que l’anneau intérieure et l'arbre tournent ensemble pendant le fonctionnement. Les caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lumière de la description suivante et des figures qui l'accompagnent. La description se réfère aux dessins annexés, dans lesquels : La FIG. 1 illustre une vue schématique en coupe transversale d'une machine tournante, configurée conformément à un aspect du présent sujet ; La FIG. 2 illustre une vue agrandie de la zone A représentée dans la FIG. 1 , configurée conformément au présent sujet ; La FIG. 2 illustre une autre vue en perspective en A avec un matériau d'isolation électrique enlevé, et représentant en outre un espace entre un anneau intérieure du roulement et une contre-dépouille formée sur un arbre, configuré en accord avec le présent sujet ; La FIG. 3 illustre une vue en coupe de l'arbre avec d'autres composants de la machine tournante enlevés, configurés conformément à un aspect du présent sujet ; Les figures ne sont pas nécessairement à l'échelle et la taille de certaines parties peut être exagérée pour illustrer plus clairement l'exemple présenté. En outre, les dessins fournissent des exemples et/ou des exemples conformes à la description, mais la description n'est pas limitée aux exemples et/ou aux exemples fournis dans les dessins. DESCRIPTION DÉTAILLÉE Dans la description qui suit, il est fait référence aux dessins d'accompagnement, qui font partie intégrante de l'invention, et dans lesquels sont illustrées des réalisations spécifiques dans lesquelles l'invention peut être mise en œuvre. Ces réalisations sont décrites avec suffisamment de détails pour permettre à l'homme de l'art de pratiquer l'invention, et il est entendu que les réalisations peuvent être combinées, ou que d'autres réalisations peuvent être utilisées, et que des modifications structurelles et logiques peuvent être apportées sans que l'on s'écarte de la portée de la présente invention. La description détaillée qui suit ne doit donc pas être prise dans un sens limitatif, et la portée de la présente invention est définie par les revendications annexées et leurs équivalents. La FIG. 1 illustre une vue schématique d'un ensemble rotatif 100 configuré conformément au présent sujet. L'ensemble rotatif 100 comprend un boîtier 112, un arbre 108 et un palier 102. Le palier 102 est disposé entre une surface circonférentielle intérieure 114 du boîtier 112 et une surface circonférentielle extérieure 110 de l'arbre 108. L'arbre est rotatif autour d'un axe central 116 et comprend une contre-dépouille formée sur la surface circonférentielle extérieure 110. La contre-dépouille est définie par une surface inférieure et une paroi latérale de part et d'autre de la surface inférieure. Le roulement comprend un anneau intérieure 104, un anneau extérieure 106 disposée par rapport à l’anneau extérieure 104, et une pluralité d'éléments roulants 105 disposés en contact avec l’anneau intérieure 104 et l’anneau extérieure 106. L’anneau intérieure 104 comprend une première surface de support de charge et une surface d'alésage. La surface d'alésage définit un alésage à travers lequel l'arbre 108 est inséré. L’anneau extérieure 106 comprend une deuxième surface de support de charge. La pluralité d'éléments roulants 105 est dimensionnée pour un mouvement de roulement entre la première surface de support de charge et la seconde surface de support de charge. En outre, un matériau électriquement isolant est positionné dans un espace entre la surface d'alésage de l’anneau intérieure et la contre-dépouille. L'espace définit une distance entre la surface de l'alésage et la contre-dépouille. Dans la machine tournante 100 illustrée à la FIG. 1 , l'ensemble de paliers 120a, 120b est au nombre de deux, un premier ensemble de paliers 102a et un second ensemble de paliers 102b. L'arbre 108 est supporté à une extrémité par le premier roulement 102a et à une autre extrémité par le second roulement 102b. Par souci de simplicité, la description qui précède et celle qui suit, lue avec les figures annexées, se concentre sur le premier ensemble de palier 102a. On comprendra à la lecture de la description que la configuration du premier ensemble de palier 102a, décrite dans le présent document, s'applique également au second ensemble de palier 102b. La FIG. 2 illustre la machine tournante 100 en A de la FIG. 1 , la machine tournante 100 étant configurée conformément au présent sujet. La FIG. 2 illustre la machine tournante 100 de la FIG. 2 sans le matériau d'isolation électrique qu'elle contient. La FIG. 2 illustre une première surface de support de charge 200 de l’anneau intérieure 104 et une seconde surface de support de charge 206 de l’anneau extérieure 106, et la pluralité d'éléments roulants 105 dimensionnés pour un mouvement de roulement entre les deux. À l'état assemblé, le palier 102 est relié de manière tournante à l'arbre 108. À l'état assemblé, le matériau isolant électrique 210 est positionné dans un espace 212a, 212b comme illustré à la FIG. 2 . L'espace 212a, 212b se situe entre une surface d'alésage 202 de l’anneau intérieure 104 et la contre-dépouille formée sur l'arbre 108. En outre, l'espace définit une distance D1, D2 entre la surface d'alésage 202 et la contre-dépouille. Le matériau isolant électrique 212, positionné dans l'espace 212a, 212b, empêche le courant électrique de passer entre l'arbre 108 et le palier 102. Selon un exemple du présent sujet, un matériau électriquement isolant est disposé entre l’anneau extérieure 106 et la surface circonférentielle intérieure 114 du boîtier 112. En conséquence, dans un exemple où le boîtier 112 est électriquement conducteur, le matériau électriquement isolant, positionné de la manière susmentionnée, arrête un flux de courant électrique entre le boîtier 112 et le roulement 102a, 102b. Le matériau isolant électrique susmentionné peut être un revêtement fourni sur une surface extérieure 208 de l’anneau extérieure 106. La FIG. 3 illustre une vue en coupe de l'arbre 108 de la machine tournante 100 avec les autres composants de la machine tournante représentés. La FIG. 3 illustre une contre-dépouille 300, mentionnée dans la description précédente, formée sur la surface circonférentielle extérieure 110 de l'arbre 108. surface 302. Dans la FIG. 3 , la contre-dépouille 300 comprend une surface inférieure 302 et une paroi latérale 304a, 304b de chaque côté de la surface inférieure 302. Dans un exemple, la contre-dépouille 300 est une rainure annulaire formée circonférentiellement autour de l'arbre 108. À l'état assemblé, la distance D1, D2 entre la contre-dépouille 300 et la surface de l'alésage 202, définie par l'espace 212a, 212b, est pourvue du matériau électriquement isolant 210. Selon un aspect du présent sujet, l'espace 212a, 212b est rempli avec le matériau électriquement isolant 210. Selon un aspect du présent sujet, l'espace 212a, 212b comprend un premier espace 212a. Le premier espace 212a est défini par une première distance D1 entre la surface de l'alésage 202 et la surface inférieure 302 de la contre-dépouille 300. En outre, le premier espace 212a est conçu pour s'étendre parallèlement à l'axe central 116. Dans un exemple, lorsque l'ensemble palier 102a et l'arbre 108 sont assemblés, l’anneau intérieure 104 est dans un ajustement serré entre les parois latérales 304a, 304b de la contre-dépouille 300. Dans une telle configuration où l'ajustement serré est réalisé, le matériau isolant électrique 210 remplit le premier espace 212a. Par conséquent, une valeur d'épaisseur du matériau isolant électrique 210 rempli dans le premier espace 212a est égale à la première épaisseur T1, la première épaisseur T1 étant égale à la première distance D1. Dans un exemple, la première épaisseur T1 a une valeur d'épaisseur choisie entre 3 microns et 50 microns. La première épaisseur T1 est choisie en fonction des besoins et de l'application de l'ensemble de palier 102a, 102b. En conséquence, la première distance D1 a une valeur égale à la première épaisseur T1. Selon un aspect du présent sujet, l’anneau intérieure 104 de le roulement 102a, 102b comprend deux parois de l’anneau 204a 204b. Une distance axiale entre les deux parois 204a, 204b définit une largeur W de l’anneau intérieure 104. Dans un exemple, l’anneau intérieure 104 est en ajustement libre avec la contre-dépouille 300 de l'arbre 108. Dans un tel ajustement, illustré dans les FIG. 1 , 2A et 2B, l'espace 212a, 212b comprend en outre un second espace 212b. Le second espace 212b est défini par une seconde distance D2 entre la paroi latérale 304a, 304b et la paroi annulaire 204a, 204b. Dans l'exemple illustré dans les FIG. 1 , 2A et 2B, le deuxième espace 212b est disposé entre la paroi latérale 304a (ou "première paroi latérale 304a") de la contre-dépouille 300 et la paroi annulaire 204a (ou "première paroi annulaire 204a") de l'anneau intérieur 104. À l'état assemblé, la première paroi annulaire 204a est adjacente à la première paroi latérale 304a. Par conséquent, le matériau électriquement isolant 210 remplit le deuxième espace 212a avec la deuxième épaisseur T2, la valeur de la deuxième épaisseur T2 étant égale à la deuxième distance D1. Dans un exemple, la deuxième épaisseur T2 a une valeur d'épaisseur choisie entre 3 microns et 50 microns. La deuxième épaisseur T2 est choisie en fonction des besoins et de l'application de l'ensemble de palier 102a, 102b. En conséquence, la première distance D2 a une valeur égale à la deuxième épaisseur T2. Selon un aspect du présent sujet, le second espace 212b s'étend radialement à partir de l'axe central 116. Par conséquent, le premier espace 212a et le deuxième espace 212b sont disposés perpendiculairement l'un à l'autre. Dans les exemples illustrés dans les FIGs. 1, 2A et 2B, la disposition du premier espace 212a et du deuxième espace 212b (formé entre la première paroi latérale 304a et la première paroi annulaire 204a) forme un espace en forme de L qui est formé circonférentiellement autour de l'arbre, et le matériau électriquement isolant 210 remplit l'espace en forme de L. Dans un exemple, la valeur de la première épaisseur T1 est égale à la deuxième épaisseur T2. Dans cet exemple, la première distance D1 est égale à la seconde distance D2. Par conséquent, la valeur de l'épaisseur du matériau électriquement isolant 210 est uniforme dans le premier espace 212a et le second espace 212b. Selon un autre exemple du présent objet, la valeur de l'épaisseur de la première épaisseur T1 diffère de la valeur de l'épaisseur de la deuxième épaisseur T2. Dans l'exemple susmentionné, la première distance D1 diffère de la deuxième distance D2, la première distance D1 étant égale à la première épaisseur T1 et la deuxième distance D2 étant égale à la deuxième épaisseur T2. La valeur de l'épaisseur du matériau isolant électrique 210 est uniforme dans le premier espace 212a et uniforme dans le second espace 212b, bien que la valeur de l'épaisseur du matériau isolant électrique 210 dans le premier espace 212a diffère de la valeur de l'épaisseur du matériau isolant électrique 210 dans le second espace 212b. Dans un autre exemple du présent sujet, la disposition de l’anneau intérieure 104 avec l'arbre 108 est telle que le second espace est disposé entre la paroi latérale 304b (ou "seconde paroi latérale 304b") et la paroi annulaire 204b (ou "seconde paroi annulaire 204b"). À l'état assemblé, la deuxième paroi annulaire 204b est adjacente à la deuxième paroi latérale 304b. Par conséquent, dans cet exemple, le matériau isolant électrique 210 remplit le deuxième espace entre la deuxième paroi latérale 304b et la deuxième paroi latérale 304. Dans un autre exemple encore du présent sujet, la disposition de l'anneau intérieur 104 est telle que le second espace 212b est formé entre la première paroi latérale 304a et la première paroi de l'anneau 204a, et dans l'espace (non représenté) entre la seconde paroi latérale 304b et la seconde paroi de l'anneau 204b. Par conséquent, dans l'exemple susmentionné, il y a deux seconds espaces 212b, et le matériau isolant électrique 210 remplit les deux seconds espaces 212b (l'un des deux seconds espaces 212b étant entre la première paroi latérale 304a et la première paroi de l'anneau 204a ; et l'autre des deux seconds espaces 212b étant entre la seconde paroi latérale 304b et la seconde paroi de l'anneau 204b). En conséquence, grâce au premier espace 212a et aux deux seconds espaces 212b, un espace en forme de U formé circonférentiellement autour de l'arbre est rempli de matériau isolant électrique 210. Selon un exemple du présent sujet, le matériau isolant électrique 210 est de l'oxyde d'aluminium ou un alliage d'aluminium approprié qui possède des propriétés d'isolation électrique. Diverses modifications des modes de réalisation divulgués, ainsi que d'autres modes de réalisation de l'objet, deviendront évidentes pour les personnes compétentes en la matière en se référant à la description de l'objet. Il est donc envisagé d'apporter de telles modifications sans s'écarter du champ d'application du présent sujet. Machine tournante (100) comprenant: un boîtier (112) comprenant une surface circonférentielle intérieure (114) ; un arbre (108) rotatif autour d'un axe central (116) et comprenant une contre-dépouille (300) formée sur une surface circonférentielle extérieure (110) dudit arbre (108), la contre-dépouille (300) étant définie par une surface inférieure (302) et une paroi latérale (304a ; 304b) de part et d'autre de la surface inférieure (302) ; un roulement (102a ; 102b), disposé entre la surface circonférentielle extérieure (110) et la surface circonférentielle intérieure (114), comprenant: un anneau intérieure (104) ayant une première surface de support de charge (200) et une surface d'alésage (202) définissant un alésage à travers lequel l'arbre (108) est inséré ; un anneau extérieur (106) disposé à distance de l'anneau intérieur (104), ledit anneau extérieur (106) ayant une seconde surface de support de charge (206) ; et une pluralité d'éléments de roulement (105) disposés en contact avec l’anneau intérieure (104) et l’anneau extérieure (106), et dimensionnés pour avoir un mouvement de roulement entre la première surface de support de charge (200) et la seconde surface de support de charge (206), caractérisé par le fait qu'un matériau électriquement isolant (210) est positionné dans un espace (212a ; 212b) entre la surface d'alésage (202) de l’anneau intérieure (104) et la contre-dépouille (300), dans lequel l'espace (212a ; 212b) définit une distance (D1 ; D2) entre la surface d'alésage (202) et la contre-dépouille (300). Machine tournante (100) selon la revendication précédente, dans laquelle l'espace (212a ; 212b) comprend un premier espace (212a) défini par une première distance (D1) entre la surface de l'alésage (202) et la surface inférieure (302) de la contre-dépouille (300), et dans lequel le premier espace (212a) s'étend parallèlement à l'axe central (116). Machine tournante (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'espace (212a ; 212b) comprend un second espace (212b) défini par une seconde distance (D2) entre une paroi annulaire (204a ; 204b) de l’anneau intérieure (104) et la paroi latérale (304a ; 304b) de la contre-dépouille (300), ladite paroi latérale (304a ; 304b) étant adjacente à ladite paroi annulaire (204a ; 204b), et dans laquelle le second espace (212b) s'étend radialement à partir de l'axe central (116). Machine tournante (100) selon la revendication 2, dans laquelle le matériau électriquement isolant (210) disposé dans le premier espace (212a) a une première épaisseur (T1) égale à la première distance (D1). Machine tournante (100) selon la revendication 3, dans laquelle le matériau électriquement isolant (210) disposé dans le second espace (212a) a une deuxième épaisseur (T2) égale à la seconde distance (D1). Machine tournante (100) selon les revendications 4 et 5, dans laquelle la première épaisseur ( T1) a une valeur d'épaisseur comprise entre 3 microns et 50 microns, et la deuxième épaisseur (T2) a une valeur d'épaisseur comprise entre 3 microns et 50 microns. Machine tournante (100) selon la revendication précédente, dans laquelle la valeur de la première épaisseur (T1) diffère de la valeur de la deuxième épaisseur (T2). Machine tournante (100) selon la revendication précédente, dans laquelle la valeur de la première épaisseur (T1) est égale à la valeur de la deuxième épaisseur (T2). Machine tournante (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le matériau isolant électrique (210) est de l'oxyde d'aluminium. Machine tournante (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la contre-dépouille (300) est une rainure annulaire formée circonférentiellement autour de l'arbre (108).