FR2611008A1

FR2611008A1 - Element de ressort destine a assurer un appui elastique entre des elements mecaniques coaxiaux, notamment une bague de tolerance pour le montage de roulements

Info

Publication number: FR2611008A1
Application number: FR8801713A
Authority: FR
Inventors: Manfred Brandenstein; Jurgen Kober
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1987-02-13
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1988-08-19
Also published as: DE3704572A1

Abstract

UN ELEMENT DE RESSORT EST REALISE, PAR EXEMPLE, SOUS FORME DE MANCHON ET PRESENTE SUR SON POURTOUR UNE SUCCESSION DE LANGUETTES 2 QUI SONT DECOUPEES A LA MANIERE DE CREVEES SUR TROIS COTES ET SONT PLIEES RADIALEMENT LE LONG DE LEUR QUATRIEME COTE DE MANIERE A ETRE ORIENTEES EN DIRECTION CIRCONFERENTIELLE. ELLES S'APPUIENT PAR LEUR COTE LIBRE ORIENTE AXIALEMENT SUR UN ELEMENT DE MACHINE 7 A SUPPORTER ELASTIQUEMENT EN DIRECTION RADIALE, TANDIS QUE LA PARTIE 8, 9 DU MANCHON DE TOLE QUI SUBSISTE AUTOUR EST APPUYEE SUR UN DEUXIEME ELEMENT DE MACHINE 10. ON PEUT PREVOIR, EN ALTERNATIVE, UN ELEMENT DE RESSORT EN FORME DE DISQUE SUR LEQUEL LES LANGUETTES ELASTIQUES SONT PLIEES EN DIRECTION AXIALE.

Description

Elément de ressort destiné à asSurer un appui élastique entre des éléments mécaniques coaxiaux, notamment une baque~de~tolyace~Eour montage de roulements
L'invention concerne un élément de ressort destiné à assurer un appui élastique entre des éléments mécaniques disposés coaxialement dans un intervalle annulaire constitué par les surfaces de délimitation de ces derniers, avec des languettes élastiques réparties sur le pourtour et inclinée par rapport aux surfaces de délimitation.

Des éléments de ressort de ce type ont déjà été utilisés avec l'objet du brevet CH 435 871 et sont constituées par des languettes. Celles-ci sont orientées suivant une direction essentiellement tangentielle, sont repliées vers des côtés opposés à leurs extrémités, et sont fixées dans des rainures correspondantes orientées radialement d'une partie annulaire intérieure et d'une partie annulaire extérieure. La partie annulaire intérieure est ainsi disposée par rapport à la partie annulaire extérieure avec un appui élastique en direction radiale et uniforme sur toute la longueur. Si toutefois de grandes courses élastiques radiales interviennent, les extrémités des languettes sont extraites des rainures par suite de leur mouvement de roulement sur l'enveloppe de la partie annulaire intérieure. Pour cette raison, les languettes doivent être soudées.

L'exécution connue est donc très coûteuse et n'est applicable que pour des objets relativement grands. L'exécution connue n'est pas utilisable pour des objets assez petits tels que, par exemple des bagues intérieures de roulements pour des arbres ou axes de,p. ex. 10 à 50 mm de diamètre, parce que la fixation n'est plus possible pour des raisons de place, d'une part, et que l'usinage de rainures n'est pas en rapport avec le coût global de la fabrication, d'autre part. La disposition d'un élément de ressort entre deux surfaces de délimitation s'étendant dans un plan radial par rapport aux éléments de machine plus haut décrits superposés coaxialement, procurerait un appui analogue mais élastique axialement.

L'objet de l'invention est de créer.un élément de ressort du type défini ci-dessus, susceptible d'être fabriqué et monté à un prix avantageux et convenant également pour de petits intervalles annulaires.

Cet objet est atteint en ce que les languettes sont réalisées d'une seule pièce avec un manchon de tôle placé sur un des éléments de machine, en étant découpées dans la tôle à la manière de crevées et inclinées suivant un angle de 0 à 45 degrés par rapport au plan passant par la ligne de pliage, ou en ce que les languettes sont réalisées d'une seule pièce avec un disque de tôle placé sur un des éléments de machine, en étant découpées à la manière de crevées dans la tôle et inclinées suivant un angle de 5 à 45 degrés par rapport au plan de la tôle.

L'élément de ressort en forme de manchon, par exemple, peut être réalisé de manière très simple et à un prix avantageux dans un matériau en bande pourvu de propriétés élastiques.

Les languettes sont découpées en une seule opération de découpe sur un côté orienté axialement et sur deux côtés orientés ultérieurement en direction circonférentielle, alors quelles restent reliés par le deuxième côté axial au matériau en bande et sont pliées, le cas échéant, sur cette ligne hors du plan de la tôle. Ces languettes sont découpées à la manière de crevées à intervalles appropriés et une bande sectionnée à la longueur requise est roulée en forme d'anneau.

Au cours de cette opération de roulage, les languettes restent planes et adoptent une position tangentielle par rapport aux parties annulaires latérales roulées. Si on désire une plus grande inclinaison dans la direction radiale, les languettes doivent, comme mentionné plus haut, etre pliées, lors de ltopé- ration de découpe, sur le côté axial de raccordement. L'élément de ressort réalisé de cette manière s'appuie, à l'état monté, par exemple, contre l'alésage de l'élément extérieur de machine par le côté axial libre des languettes, tandis que les parties annulaires restantes s'appuient sur l'enveloppe de l'autre élément de machine. De cette manière, un fléchissement élastique radial des languettes est possible entre les éléments de machine sous l'effet d'une charge radialerelative.

Comme les languettes peuvent fléchir jusqu'à leur position initiale, l'écart qui subsiste entre les éléments de machine représente uniquement, à la limite, l'épaisseur de matière de la tôle. En alternative, des languettes découpées à la manière de crevées dans un disque de tôle et pliées axialement peuvent être prévues pour un élément de ressort en forme de disque formant un appui élastique axial. Les éléments de ressort selon l'inve-ntion peuvent être utilisés universellement comme bagues de tolérance et dans de nombreux cas pour des agencements nécessitant un effet de ressort radial ou axial.

Les éléments de machine sont soutenus mutuellement, de manière avantageuse, sur une grande longueur axiale ou radiale. Une fabrication d'un prix avantageux et un montage simple caractérisent les éléments de ressort selon l'invention.

D'après une autre caractéristique de l'invention, des languettes qui se succèdent en direction circonférentielle sont orientées suivant des sens opposés en direction circonférentielle. La largeur en direction circonférentielle des parties du manchon de tôle reliées aux languettes peut être ainsi maintenue relativement faible, parce que les languettes voisines exercent une charge radiale essentiellement symétrique sur ces parties.

Avec un autre exemple d'exécution selon l'invention, il est prévu des dégagements en forme de fentes entre les languettes et de t81e qui subsiste autour de ces dernières. Les languettes présentent ainsi sur leurs côtés découpés une faible distance par rapport à la tôle du manchon subsistant autour d'elles et il ne se produit pas ainsi de contact, lors du fléchissement élastique, ce qui est avantageux.

D'après une autre caractéristique de l'invention, les extrémités libres des languettes présentent une courbure adaptée au profil de la surface de délimitation en regard.

I1 résulte de cette mesure, par rapport à des extrémités libres non courbées, à arête relativement vive, des plus grandes surfaces de glissement qui garantissent un contact avec peu de frottement sur la surface de délimitation de l'élément de machine.

D'après un exemple particulier d'application de l'élément de ressort selon l'invention, les languettes sont disposées entre un corps d'appui et une bague intérieure de roulement, montée mobile en rotation autour de celui-ci, et sont inclinées suivant un angle de 25 à 35 degrés par rapport à la tangente à leur point d'origine. L'élément de ressort est alors monté de façon usuelle dans la gorge annulaire entre la bague intérieure de roulement et un corps d'appui recevant le roulement. Les languettes réparties sur le pourtour sont pliées relativement fort hors de la forme annulaire du manchon de tôle et sont en contact, par l'arête de coupe relativement vive des côtés libres orientés axialementJavec l'alésage de la bague de roulement.Lors de charges axiales alternées ou lors de chocs ou impulsions contre le roulement, la bague intérieure se déplace radialement par rapport au corps d'appui d'une valeur correspondant à la course des languettes fléchissant radialement. Celles-ci se trouvent au moyen des arêtes vives, en contact de frottement avec la bague de roulement et provoquent un couple pendant le fléchissement.

La bague qui n'est par ailleurs pas fixée sur le corps d'appui est ainsi incitée à de petits mouvements angulaires, qui se complètent en une rotation-entière, avec un nombre suffisant de mouvements alternés.

Ce comportement se manifeste de manière avantageuse, par exemple dans le cas de montages sur roulements qui n'exécutent que de faibles mouvements angulaires et ont donc tendance à la formation d'empreintes sur les chemins de roulement, parce que ceux-ci ne sont chargés que sur de brefs segments par les corps roulants. Un cas d'application de ce genre est constitué par exemple par un dispositif tendeur de courroie de transmission précontraint par ressort, sur lequel le galet tendeur est fixé à un bras pivotant qui est monté au moyen de roulements. Des charges par impulsions provenant de la courroie de transmission provoquent ici de fortes charges radiales sur le roulement, dont la bague intérieure tourne à long terme, comme décrit, sur le corps d'appui, si on dispose un élément de ressort.Un serrage axial par les surfaces latérales de la bague intérieure, qui n'a pas, par ailleursJd'effet sur son mouvement de rotation, procure au bras pivotant une stabilité suffisante contre le basculement latéral.

L'invention va être décrite ci-après à l'aide des exemples représentés sur les dessins.

On y voit
Fig. 1 : La vue en plan partielle d'un élément de ressort
avec des languettes orientées suivant le même sens
circonférentiel.

Fig. 2 : La vue en coupe partielle de l'élément de ressort
représenté sur la fig. 1.

Fig. 3 : La vue en coupe partielle d'un élément de ressort
avec des languettes voisines orientées suivant
des sens opposés en direction circonférentielle.

Fig. 4 : La vue en coupe partielle d'un montage à roulement
avec une bague intérieure appuyée de façon mobile
en rotation par un élément de ressort.

Fig. 5 : La vue de côté partielle d'un élément de ressort
en forme de disque avec des languettes orientées
en direction axiale.

L'élément de ressort représenté sur les figures 1 et 2 est réalisé à partir d'une bande plane de tôle à ressort. Des languettes 2 sont découpées au moyen d'une opération pas à pas de découpe et de dégagement en U et sont en même temps légèrement pliées hors du plan de la tôle. La ligne de pliage 4 est orientée suivant la direction de la largeur de bande sur la ligne de jonction des extrémités du dégagement en U. En outre, comme on le voit mieux sur la fig. 2, l'extrémité libre des languettes 2 est pliée en direction circonférentielle le long d'une ligne 5 orientée suivant la direction de la largeur de la bande.

Les languettes 2 peuvent ainsi bien s'appliquer contre l'alésage 6 d'un élément extérieur de machine 7 qui n'est qu'esquissé sur la fig. 2. Après la réalisation des languettes.

2, un tronçon de la bande de tôle est sectionné à la longueur nécessaire et roulé en un anneau.

Celui-ci est, en partie, représenté sur la fig. 2. Alors que les languettes 2 s'appuient par leurs extrémités libres sur l'alésage 6 de l'élément de machine extérieur 7, le manchon de tôle qui subsiste autour des languettes est appuyé contre un élément de machine intérieur 10 au moyen des entretoises 8 et des bagues latérales 9. Lors d'une charge radiale entre les éléments de machine 7, 10, les languettes 2 fléchissent radialement vers l'intérieur et s'appuient presqu'entièrement sur l'élément de machine 10.

Dans exemple représenté sur la fig. 3, des languettes 2 voisines en direction circonférentielle sont reliées à une entretoise commune 8 et pliées radialement par rapport à cette dernière. La réalisation et le mode de fonctionnement correspondent à ceux des figures 1 et 2. Par suite delàrdisposition symétrique des languettes 2, l'entretoise 8 intermédiaire est soumise à une charge radiale uniforme.

L'élément de ressort représenté sur la fig. 4 est monté dans l'espace annulaire compris entre la bague intérieure 7 d'un roulement et un corps d'appui 10. Les languettes 2 sont d'une exécution relativement courte en direction circonférentielle et réalisées par ailleurs comme décrit pour les fig. 1, 2, mais sont pliées suivant un angle plus fort vers l'extérieur.

Les bords 1 relativement vifs des extrémités libres par suite de l'opération de découpe s'appuient sous précontrainte élastique contre l'alésage 6 de la bague intérieure 7. Lors du déplacement radial de la bague intérieure 7 par rapport au corps d'appui 10, les languettes 2 fléchissent dans les fenêtres 12 du manchon de tôle 8, 9. La longueur des languettes 2 en direction circonférentielle et le fort contact de frottement contre la bague intérieure 7 provoquent une légère rotation relative par rapport au corps d'appui 10 dans le sens de la flèche.

Ce déplacement effectué par petits pas angulaires a pour effet, en particulier sur les roulements qui n'effectuent que de petits mouvements oscillants, que la charge appliquée au roulement n'agit pas constamment sur la même partie du pourtour du chemin de roulement. On évite ainsi efficacement une formation d'empreintes. Des dispositions identiques peuvent être prévues pour la bague extérieure.

L'élément de ressort représenté sur la fig. 5 est exécuté en forme de disque et sert à l'appui axial élastique de deux éléments de machine non représentés, disposés coaxialement l'un derrière l'autre. Sur le pourtour, plusieurs languettes 2 élastiques sont découpées en forme de crevées et pliées axialement hors du plan de la tôle suivant une ligne de pliage 4 orientée radialement. Alors que la pièce de tôle 13 en forme de disque s'appuie sur la surface de délimitation non représentée d'un élément de machine , une des arêtes de l'extrémité libre 14 des languettes 2 est en contact avec la surface de délimitation de l'autre élément de machine.

Les languettes 2 peuvent fléchir dans les fenêtres 15 de la pièce de tôle 13. Des dégagements 1 en forme de fentes sont également prévus ici.

Claims

REVENDICATIONS

1. Elément de ressort destiné à assurer un appui élastique entre des éléments mécaniques disposés coaxialement dans un intervalle annulaire constitué par les surfaces de délimitation de ces derniers, avec des languettes élastiques (2) réparties sur le pourtour et inclinée par rapport aux surfaces de délimitation, caractérisé en ce que des languettes (2) sont réalisées d'une seule pièce avec un manchon de tôle (8) placé sur un des éléments mécaniques) en étant découpées à la manière de crevées dans la tôle et inclinées suivant un angle de 0 à 45 degrés par rapport au plan tangentiel passant par la ligne de pliage (4).

2. Elément de ressort destiné à assurer un appui élastique entre des éléments mécaniques disposés coaxialement dans un espace annulaire constitué par les surfaces de délimitation de ces derniers, avec des languettes élastiques (2) réparties sur le pourtour et inclinées par rapport aux surfaces de délimistation, caractérisé en ce que les languettes (2) sont réalisées d'une seule pièce avec un disque de tôle (13) placé sur un des éléments mécaniques, en étant découpées à la manière de crevées dans la tôle et inclinées suivant un angle de 5 à 45 degrés par rapport au plan de la tôle.

3. Elément de ressort selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les languettes (2) qui se succèdent en direction circonférentielle sont orientées suivant des sens opposés en direction- circonférentielle.

4. Elément de ressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que des dégagements (1) en forme de fentes sont prévuS entre les languettes (2) et la tôle (8, 9) qui subsiste autour de ces dernières.

5. Elément de ressort selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les extrémités libres des languettes (2) présentent une courbure adaptée au profil de la-surface de délimitation (6) en regard.

6. Elément de ressort selon l'une quelconque des revendications 1 ou 4, caractérisé en ce que les languettes (2) sont disposées entre un corps d'appui (10) et une bague de roulement intérieure (7) mobile en rotation autour de celui-ci et sont inclinées suivant un angle de 25 à 35 degrés par rapport à la tangente à leur point d'origine.