FR2585420A1 - Roulement radial - Google Patents

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Abstract

ROULEMENT RADIAL, COMPORTANT : UNE BAGUE EXTERIEURE 1; UNE BAGUE INTERIEURE 2; DES CORPS ROULANTS 5 DISPOSES ENTRE LES PISTES DE ROULEMENT AMENAGEES DANS LES BAGUES ET MONTES DANS DES LOGEMENTS AMENAGES DANS UNE CAGE ANNULAIRE 3. AU MOINS L'UNE DES BAGUES 1, 2 EST SOLIDARISEE, AU MOINS D'UN COTE DE LA CAGE 3 A UN ELEMENT DE RETENUE 9 PRESENTANT DES RELIEFS RADIAUX 11 EN VIS-A-VIS D'UNE SURFACE LATERALE DE LA CAGE. CES RELIEFS SONT DEFORMABLES ELASTIQUEMENT EN FLEXION ETOU COMPRESSION, DE SORTE QU'ILS PEUVENT ETRE ENCLENCHES DERRIERE LA SURFACE LATERALE 10 DE LA CAGE 3.

Description

ROULEMENT RADIAL
La présente invention concerne un roulement radial, comportant: une bague extérieure portant une piste de roulement extérieure; une bague intérieure portant une piste de roulement intérieure; et des corps roulants disposés entre ces deux pistes et montés dans des logements aménagés dans le pourtour d'une cage annulaire, la bague extérieure et/ou la bague intérieure étant solidarisée, au moins d'un côté de la cage, à un un élément de retenue qui présente, d'au moins un côté, des reliefs radiaux en vis-à-vis d'une surface latérale
de la cage.
On connaît un roulement radial du genre précité, dans lequel la cage présente des reliefs déformables
élastiquement (demande de brevet allemand 2 739 367).
Lors de l'assemblage du roulement radial, ces reliefs s'enclenchent derrière des surfaces latérales formées par des rainures ou analogues, dans l'alésage de la bague extérieure ou dans la surface périphérique de la bague intérieure, de sorte que la cage est maintenue latéralement contre les reliefs sur la bague extérieure ou intérieure. Un inconvénient rencontré dans ce cas réside dans le fait que la cage doit être fabriquée, au moins en partie, en une matière déformable, relativement souple. Cette cage ne peut généralement être réalisée
qu'au prix d'une complication particulière.
L'invention a donc pour but de réaliser un roulement radial du genre précité, dans lequel la cage pourra être fabriquée de manière simple en une matière relativement dure et rigide, en dépit de la liaison par enclenchement entre cage et élément de retenue de la bague extérieure ou intérieure. En outre, le roulement
radial doit pouvoir être réalisé économiquement.
Selon l'invention, ces buts sont atteints par le fait que le ou les reliefs de l'élément de retenue sont déformables élastiquement en flexion et/ou compression en vue de leur enclenchement derrière la ou les surfaces
latérales de la cage.
Le roulement radial selon l'invention peut être assemblé de manière simple par enclenchement du ou des reliefs de l'élément de retenue derrière la surface latérale y afférente de la cage, de sorte que la bague extérieure, la cage avec corps roulants en place et la bague intérieure forment une unité montée dont les composants sont imperdables. Cela est particulièrement avantageux, en particulier dans le cas des roulements radiaux équipés de rouleaux coniques ou cylindriques et ne présentant sur l'une des deux bagues aucun rebord pour arrêter les corps roulants. Le ou les reliefs de retenue maintiennent alors latéralement sur la cage la bague extérieure ou intérieure munie de l'élément de retenue, de sorte que cette bague ne peut pas être extraite vers l'un des côtés, ou vers les deux, sans
intervention particulière.
Ce n'est qu'après avoir surmonté les forces de déformation élastique en flexion et/ou compression du ou des reliefs de l'élément de retenue que la bague extérieure ou intérieure sans rebord peut être extraite
et démontée.
La cage du roulement radial selon l'invention peut être fabriquée économiquement en une matière rigide
et dure, par exemple en une matière frittée.
Les corps roulants sont alors guidés contre des parois dures, résistant à l'usure, des logements de la cage. En même temps, les corps roulants ont une grande précision de roulement, même aux fortes charges du roulement radial, et le roulement posède une durée
d'utilisation relativement longue.
Divers perfectionnements avantageux sont
également possibles dans le cadre de l'invention.
Les surfaces latérales de la cage peuvent être formées par deux parois latérales, mutuellement en vis-à-vis, que comporte une gorge annulaire aménagée dans la surface périphérique ou dans la surface de l'alésage de la cage. L'avantage de cette disposition est que la ou les parois latérales peuvent être réalisées de manière simple, par plongée d'outil créant une gorge annulaire dans la surface périphérique ou la surface d'alésage de la cage. Dans le cas o les deux parois latérales de la gorge annulaire sont en face et proches du ou des reliefs de l'élément de retenue, la bague extérieure ou intérieure liée à 'l'élément de retenue lorsque le roulement est démonté est arrêtée des
deux côtés de manière à ne pouvoir être extraite.
La ou les surfaces latérales de la cage peuvent être formées par une surface d'épaulement d'un gradin périmétrique aménagé dans la surface de l'alésage ou de la périphériei de la cage. Le ou les reliefs de l'élément de retenue sont arrêtés, de l'un des deux côtés du roulement, contre la surface d'épaulement du
gradin périmétrique aménagé dans la cage.
Le ou les reliefs de l'élément de retenue peuvent être agencés, en étant engagés radialement, entre la surface d'épaulement de la cage et des surfaces terminales axiales des corps roulants situés latéralement en visà-vis. Ainsi, le ou les reliefs de l'élément de retenue sont arrêtés par les corps roulants, du côté en vis-à-vis de la surface d'épaulement, de sorte que la bague extérieure ou intérieure assemblée à l'élément de retenue lorsque le roulement est démonté est arrêtée des deux côtés contre
la cage.
Parmi les autres formes de réalisation possibles, l'invention prévoit notamment que: - le ou les éléments de retenue sont retenus par un ajustement serré dans - l'alésage de la bague extérieure ou, selon le cas, sur la surface périphérique de la bague intérieure; - le ou les éléments de retenue ont une forme annulaire et sont disposés dans une creusure périmétrique de la surface de l'alésage de la bague extérieure, ou de la surface périphérique de la bague intérieure, creusure dans laquelle ils sont enclenchés
en formant une liaison mécanique positive.
- le ou les éléments de retenue sont assemblés à un anneau d'étanchéité réalisant l'étanchéité entre la bague extérieure et la bague intérieure; le ou les éléments de retenue sont réalisés en une matière élastomère et sont assemblés aux reliefs avec lesquels ils sont d'un seul tenant; - le ou les reliefs sont dotés d'une élasticité propre et, sous l'effet d'une précontrainte, exercent une poussée contre la surface latérale de la cage,
située en vis-à-vis.
Les caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront plus complètement dans la description de
trois exemples non limitatifs présentés ci-après en se reportant aux dessins annexés dont les figures représentent: - la figure 1, une vue partielle en coupe longitudinale d'un roulement radial avec anneau d'étanchéité; - la figure 2, une vue partielle en élévation, dans la direction de la flèche A de la figure 1, d'un anneau d'étanchéité à l'état démonté; - la figure 3, une vue partielle en coupe longitudinale d'une variante de roulement radial avec anneau d'étanchéité; - la figure 4, une vue partielle en coupe longitudinale d'une autre variante de roulement radial; et - la figure 5, une vue partielle en élévation latérale, dans la direction de la flèche b sur la figure 4, de la bague intérieure avant sont assemblage à la
bague extérieure conjuguée.
Sur la figure 1, on a représenté un roulement radial, constitué par une bague extérieure 1, une bague intérieure 2 et une cage annulaire 3 agencée entre ces bagues. Dans le pourtour de la cage 3 sont aménagés des logements 4 dans chacun desquels est placé un corps roulant conique 5. Ces corps roulants 5 roulent, de manière connue en soi, entre une piste de roulement conique extérieure de la bague extérieure 1 et une piste de roulement conique intérieure de la bague intérieure 2. La piste de roulement intérieure possède, du côté de l'extrémité la plus large des corps roulants 5, un rebord de guidage 6 contre lequel les corps roulants roulent. Du côté de l'extrémité large des corps roulants , la bague extérieure 1 possède, dans son alésage, un évidement cylindrique 7 dans lequel un anneau
d'étanchéité 8 est immobilisé.
Dans le cas présent, l'anneau d'étanchéité 8 possède un anneau de raidissement métallique 9, présentant une section droite coudée en forme de L, dont la branche 2 tournée radialement vers l'intérieur porte des lèvres d'étanchéité glissant sur le rebord de guidage 6 de la bague intérieure 2, et dont la branche tournée axialement vers l'intérieur est immobilisée, par ajustement serré (emboîtement à la presse) dans
l'évidement cylindrique 7 de la bague extérieure 1.
La cage 3 possède, tournée vers la branche dirigée radialement vers l'intérieur, une surface terminale qui est guidée, latéralement vers l'extérieur, pour glisser sur cette branche. La cage 3 possède en outre, succédant à cette surface terminale, une portion de surface périphérique cylindrique qui est guidée, avec un faible jeu radial, dans l'alésage de la branche axiale de l'anneau de raidissement 9. Sur l'extrémité, axialement située à l'intérieur, de la portion de surface périphérique, la cage 3 présente un gradin périmétrique réduisant sa surface périphérique, ayant une surface d'épaulement conique 10 axialement tournée
vers l'intérieur.
Servant d'élément de retenue, l'anneau de raidissement 9 de l'anneau d'étanchéité 8 possède des reliefs 11 dirigés vers l'intérieur, lesquels sont situés latéralement en vis-à-vis de la surface d'épaulement conique 10 de la cage 3. Ces reliefs 11 qui sont en un caoutchouc élastiquement déformable par flexion et/ou compression, sont rapportés par vulcanisation sur la surface de l'alésage de la branche,
dirigée vers l'intérieur, de l'anneau de raidissement 9.
Ils ont une configuration en forme de segment d'anneau et sont uniformément disposés sur le pourtour de la
branche (figure2).
Les surfaces latérales 11A des reliefs 11 tournées axialement vers l'extérieur sont situées en face de la surface d'épaulement 10 de la cage 3, à faible distance de celle-ci, et sont adaptées à la forme conique de cette surface d'épaulement 10. Les surfaces latérales 11A possèdent en direction périmétrique un léger bombement, de sorte que lors de l'arrivée de la surface d'épaulement 10 de la cage en rotation 3 contre les surfaces latérales 11A des reliefs 11, il y a formation d'un coin de lubrification hydrodynamique, capable de supporter des efforts, fait de lubrifiant
introduit dans le roulement radial.
A son extrémité large, chaque corps roulant 5 possède une surface terminale 12 qui se trouve en face des reliefs 11, à petite distance de ceux-ci. Ces reliefs 11 s'engagent radialement entre la surface latérale 10 de la cage 3 et les surfaces terminales 12 des corps roulants 5, de sorte que la bague extérieure 1 est maintenue des deux côtés, avec un faible jeu axial,
contre la cage 3, par l'anneau d'étanchéité 8.
Lors de l'assemblage du roulement radial, on assemble d'abord, de manière connue, la bague intérieure 2, la cage 3 et les corps roulants 5. On applique alors l'anneau d'étanchéité 8 contre les extrémités larges des corps roulants 5 puis, en déformant élastiquement les reliefs 11, on l'emboîte sur la portion cylindrique de la surface périphérique de la cage 3, jusqu'à ce que les reliefs 11 s'enclenchent derrière la surface d'épaulement 10 de la cage 3. Pour terminer, on emboîte par l'autre côté, donc en direction de la flèche A, l'évidement 7 de la bague extérieure I sur la surface périphérique de celle des branches de l'anneau de raidissement 9 qui est tournée axialement vers l'intérieur. Au cours de cette opération, la force antagoniste exercée'de l'extérieur est appliquée sur la branche de l'anneau de raidissement 9 radialement dirigée vers l'intérieur. Le roulement radial assemblé forme alors une unité dont les éléments sont imperdables. Sur la figure 3, on a représenté un roulement radial modifié, de construction analogue à celle du roulement représenté sur la figure 1. Ce roulement radial possède également une bague extérieure 1, une bague intérieure 2 et des corps roulants coniques 5 placés dans une cage 3. Là encore, du côté de l'extrémité large des corps roulants 5, un anneau d'étanchéité 8 est immobilisé dans un évidement
cylindrique 7 de l'alésage de la bague extérieure 1.
Dans le cas présent, un élément de retenue 14 en forme de disque, fabriqué en une matière élastomère synthétique, est serré entre un épaulement 13 dans l'alésage de la bague extérieure 1 et la branche de l'anneau de raidissement 9 axialement dirigée vers l'intérieur. La portion libre, dirigée radialement vers l'intérieur, de cet élément de retenue 14 fait office de relief radial 15 élastiquement déformable en flexion, qui s'engage dans une gorge annulaire 16 aménagée dans
la surface périphérique de la cage 3.
La gorge annulaire 16 possède une section droite approximativement rectangulaire et présente deux parois latérales périmétriques 17. Ces deux parois latérales 17 sont latéralement en vis-à-vis du relief 15. En fonctionnement, l'une des deux parois latérales 17 glisse provisoirement ou en permanence contre le relief de l'élément de retenue 14. Une contrainte de flexion prend alors naissance dans le relief 15, de sorte que la cage 3 est au moins provisoirement positionnée latéralement par les forces élastiques de l'élément de retenue 14, et tourne donc sans jeu latéral dans le roulement. Lors de l'assemblage du roulement radial, qui s'effectue d'une manière analogue à celui du roulement radial représenté sur les figures 1 et 2, le relief 15 est enclenché derrière l'une des deux parois latérales
17 de la gorge annulaire 16.
Sur les figures 4 et 5, on a représenté une autre variante de roulement radial qui présente une bague extérieure 1 portant une piste extérieure cylindrique et une bague de roulement 2 portant une piste de roulement cylindrique intérieure. Entre ces deux pistes roulent des corps roulants cylindriques 5 qui sont placés dans des logements 4 d'une cage annulaire 3. Pour guider les corps roulants 5, un rebord de guidage 18, d'un seul tenant avec la bague extérieure 1, est aménagé sur
chacun des côtés de la piste de roulement extérieure.
De chaque côté de la cage 3, un élément de
retenue 19 est solidarisé à la bague intérieure 2.
Chaque élément de retenue 19 est fabriqué en une matière élastique. Il est en forme d'anneau méplat et est enclenché, avec formation d'une liaison mécanique positive, dans une gorge annulaire 20 dans la surface périphérique de la bague intérieure 2. L'élément de retenue 19 possède des reliefs radiaux 21 régulièrement répartis sur le pourtour, dont les surfaces de butée 22 dirigées radialement vers l'extérieur sont diposées en vis-à-vis d'une surface d'épaulement 23, tournée vers l'intérieur, appartenant à un gradin de la cage 3, sans qu'il y ait de jeu entre ces surfaces 22 et 23. Le nombre des reliefs 21 est égale au nombre des corps
roulants 5 dans le roulement radial.
Pour assembler le roulement radial, on assemble d'abord la bague extérieure 1 et la cage 3 avec corps roulants 5, d'une manière connue en soi, pour constituer une unité dont les éléments sont imperdables. Ensuite, on enclenche chacun des éléments de retenue 19 dans une gorge annulaire 20 de la bague intérieure 2. Ensuite, on place la bague intérieure 2 à une position angulaire déterminée par rapport à la cage 3, de manière que chaque corps roulant vienne se placer entre deux reliefs successifs de l'élément de retenue 19 enclenché du côté montage. On rentre alors la bague intérieure 2 axialement, sous les corps roulants 3. Les reliefs 21 de l'élément de retenue 19 situé côté montage viennent alors au contact du chanfrein conique 24 du bord intérieur de la cage 3 situé côté montage et sont alors déformés en direction axiale vers l'intérieur. Au cours de la progression de l'emboîtement de la bague intérieure 2, les reliefs 21 s'enclenchent derrière la surface d'épaulement 23 que la cage 3 comporte côté montage. Enfin, l'autre élément de retenue 19 (celui côté démontage) de la bague intérieure 2 vient au contact du chanfrein 24 et est également déformé axialement vers l'extérieur puis s'enclenche finalement derrière la surface d'épaulement 23 que la cage 3 comporte côté montage. Ce faisant, l'élément de retenue 19 situé du côté montage est quelque peu déformé vers l'intérieur, sans s'échapper vers l'extérieur, par sa surface d'épaulement 22 devant la surface chanfreinée 24 de la cage 3, côté démontage. La cage 3 est alors guidée et arrêtée latéralement sur la bague intérieure, par la surface de butée 22, tournée vers l'extérieur, des deux
éléments de retenue 19.
Pendant le fonctionnement, les reliefs 21 de chacun des deux éléments de retenue 19 peuvent recevoir de petites charges axiales. Les surfaces de butée glissantes 22 de l'élément de retenue concerné 19 restransmettent alors de petites charges axiales de la bague intérieure 2 au rebord de guidage 18 de la bague extérieure 1 par l'intermédiaire de la cage 3 et des corps roulants 5. On obtient en même temps un effet d'étanchéité, de sorte qu'aucune souillure ne peut pénétrer dans le roulement radial, entre la cage 3 et la
bague intérieure 2.
Les formes de réalisation décrites peuvent être modifiées de diverses manières sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Par exemple, le roulement radial peut avoir plus d'une rangée de corps roulants ' montés dans des logements d'une cage. Chaque rangée de corps roulants peut alors être éventuellement montée dans une cage séparée. Au moins l'une des cages du roulement radial à plusieurs rangées possède alors au moins une surface latérale qui est agencée de manière à coopérer avec des reliefs élastiques d'un élément de
retenue solidarisé à la bague extérieure ou intérieure.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Roulement radial, comportant: une bague extérieure portant une piste de roulement extérieure; une bague intérieure portant une piste de roulement intérieure; et des corps roulants disposés entre ces deux pistes et montés dans des logements aménagés dans le pourtour d'une cage annulaire, la bague extérieure et/ou la bague intérieure étant solidarisée, au moins d'un côté de la cage, à un un élément de retenue qui présente, d'un côté ou des deux côtés, des reliefs radiaux en vis-à- vis d'une surface latérale de la cage, caractérisé en ce que le ou les reliefs (11,15,21) de l'élément de retenue (9,14,19) sont déformables élastiquement en flexion et/ou compression en vue de leur enclenchement derrière la ou les surfaces latérales
(10,17,23) de la cage (3).
2. Roulement radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces latérales de la cage (3) sont formées par deux parois latérales (17), mutuellement en vis-à-vis, que comporte une gorge annulaire (16) aménagée dans la surface périphérique ou
dans la surface de l'alésage de la cage (3).
3. Roulement radial selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les surfaces latérales de la cage (3) sont formées par une surface d'épaulement (10, 23) d'un gradin périmétrique aménagé dans la surface de
l'alésage ou de la périphérie de la cage (3).
4. Roulement radial selon la revendication 3-, caractérisé en ce que le ou les reliefs (11) de l'élément de retenue (9) sont agencés, en étant engagés radialement, entre la surface d'épaulement (10) de la cage (3) et des surfaces terminales axiales (12) des
corps roulants (5) situés latéralement en vis-à-vis.
5. Roulement radial selon l'une des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou
les éléments de retenue (9,14) sont retenus par un ajustement serré dans l'alésage (7) de la bague extérieure (1) ou, selon le cas, sur la surface périphérique de la bague intérieure (2).
6. Roulement radial selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou
les éléments de retenue (19) ont une forme annulaire et sont disposés dans une creusure périmétrique (20) de la surface de l'alésage de la bague extérieure (1), ou de la surface périphérique de la bague intérieure (2), creusure dans laquelle ils sont enclenchés en formant
une liaison mécanique positive.
7. Roulement radial selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou
les éléments de retenue (9, 14) sont assemblés à un anneau d'étanchéité (8) réalisant l'étanchéité entre la
bague extérieure (1) et la bague intérieure (2).
8. Roulement radial selon l'une quelconque des --
revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou
les éléments de retenue (14, 19) sont réalisés en une matière élastomère et sont assemblés aux reliefs (15,
21) avec lesquels ils sont d'un seul tenant.
9. Roulement radial selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou
les reliefs (15) sont dotés d'une élasticité propre et, sous l'effet d'une précontrainte, exercent une poussée contre la surface latérale (17) de la cage, située en vis-à-vis.
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