FR2762369A1 - Support for cylindrical rotating shaft - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un dispositif de support d'un arbre cylindrique mobile en rotation autour de son axe et, plus particulièrement, à un tel dispositif comprenant a) un palier traversé par l'arbre à supporter, b) une cage enveloppant annulairement ledit palier et c) au moins un organe en un matériau élastique comprimé entre des surfaces annulaires en regard du palier et de la cage. The present invention relates to a device for supporting a cylindrical shaft movable in rotation about its axis and, more particularly, to such a device comprising a) a bearing crossed by the shaft to be supported, b) an annularly enveloping cage said bearing and c) at least one member made of an elastic material compressed between annular surfaces facing the bearing and the cage.
On connaît des dispositifs de ce type notamment du brevet français nO 1 549 520 et de la demande de brevet européen nO 553 565. Le palier est constitué soit par un palier à billes, soit par une simple bague en un matériau fritté ou moulé, à bas coefficient de frottement. I1 est monté dans un support qui l'encage, au moins périphériquement, avec interposition d'un organe en un matériau élastique, de forme généralement annulaire, comprimé entre les périphéries en regard du palier et de ce support. On comprend que cet organe, par son élasticité, amortit la transmission de vibrations entre l'arbre et son support, ce qui réduit l'usure des pièces mécaniques du dispositif et le bruit engendré par ces vibrations. En outre, l'élasticité de l'organe permet à l'axe du palier de "s'autoaligner" sur l'axe de l'arbre supporté, ce qui réduit encore l'usure et les bruits évoqués ci-dessus. Devices of this type are known in particular from French patent No. 1,549,520 and from European patent application No. 553,565. The bearing is formed either by a ball bearing or by a simple ring made of sintered or molded material, low coefficient of friction. I1 is mounted in a support which cages it, at least peripherally, with the interposition of a member made of an elastic material, of generally annular shape, compressed between the peripheries opposite the bearing and this support. It is understood that this member, by its elasticity, dampens the transmission of vibrations between the shaft and its support, which reduces the wear of the mechanical parts of the device and the noise generated by these vibrations. In addition, the elasticity of the member allows the bearing axis to "self-align" with the axis of the supported shaft, which further reduces the wear and the noises mentioned above.
Lorsqu'on utilise un tel dispositif pour supporter un arbre formant partie d'un appareil fabriqué industriellement en grande série, comme c'est le cas pour l'arbre de sortie d'un moteur électrique utilisé, par exemple, dans l'industrie automobile pour faire tourner un ventilateur, une pompe, un lève-vitre, il faut prendre en compte, outre les problèmes d'amortissement des vibrations et d'autoalignement évoqués ci-dessus, d'autres problèmes liés à la nécessité d'améliorer la productivité des chaînes de production et la qualité des produits, tout en abaissant les coûts de production, notamment pour des raisons de compétitivité. When such a device is used to support a shaft forming part of an apparatus produced industrially in large series, as is the case for the output shaft of an electric motor used, for example, in the automobile industry to run a fan, a pump, a window regulator, it is necessary to take into account, in addition to the vibration damping and self-alignment problems mentioned above, other problems related to the need to improve productivity production chains and product quality, while lowering production costs, in particular for reasons of competitiveness.
On est alors amené à privilégier les solutions qui permettent de réduire le nombre des pièces constituant le dispositif, d'accroître la précision et la rapidité de leur assemblage, et d'améliorer la fiabilité du dispositif et de son procédé de fabrication. La maîtrise du couple de basculement de l'axe du palier dans son support, le confinement d'un lubrifiant utilisé dans les paliers, sont des exigences dont les solutions évoquées ci-dessus doivent évidemment tenir compte. We are therefore led to favor solutions which make it possible to reduce the number of parts making up the device, to increase the precision and speed of their assembly, and to improve the reliability of the device and of its manufacturing process. The control of the tilting torque of the bearing axis in its support, the confinement of a lubricant used in the bearings, are requirements which the solutions mentioned above must obviously take into account.
La présente invention a précisément pour but de réaliser un dispositif de support d'un arbre cylindrique mobile en rotation autour de son axe, conçu de manière à comprendre un nombre réduit de pièces, d'assemblage précis, facile et rapide, avec réduction du nombre des contraintes à respecter sur ces pièces : tolérances géométriques, état de surface, propreté, toutes caractéristiques favorables à la réduction du prix de revient de fabrication du dispositif. The present invention specifically aims to provide a support device for a cylindrical shaft movable in rotation about its axis, designed to include a reduced number of parts, precise assembly, easy and fast, with reduction in the number constraints to be observed on these parts: geometric tolerances, surface condition, cleanliness, all characteristics favorable to the reduction of the cost price of manufacturing the device.
La présente invention a aussi pour but de réaliser un tel dispositif à capacité d'autoalignement du palier et d'amortissement des vibrations issues de l'arbre supporté. The present invention also aims to provide such a device with the ability to self-align the bearing and dampen vibrations from the supported shaft.
La présente invention a encore pour but de réaliser un tel dispositif permettant de confiner sans fuites une réserve de lubrifiant du palier. The present invention also aims to provide such a device for confining without leakage a reserve of lubricant from the bearing.
On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un dispositif de support d'un arbre cylindrique mobile en rotation autour de son axe, du type qui comprend a) un palier traversé par l'arbre à supporter, b) une cage enveloppant annulairement ledit palier et c) au moins un organe en un matériau élastique comprimé entre des surfaces annulaires en regard du palier et de la cage, ce dispositif étant remarquable en ce qu'un logement annulaire est formé sur chacune desdites surfaces, en regard l'une de l'autre, pour loger ledit organe élastique et définir des positions axiales relatives prédéterminées du palier et de la cage. These objects of the invention are achieved, as well as others which will appear on reading the description which follows, with a device for supporting a cylindrical shaft movable in rotation about its axis, of the type which comprises a) a bearing crossed by the shaft to be supported, b) a cage annularly enveloping said bearing and c) at least one member made of an elastic material compressed between annular surfaces facing the bearing and the cage, this device being remarkable in that 'An annular housing is formed on each of said surfaces, facing one another, to accommodate said elastic member and define predetermined relative axial positions of the bearing and the cage.
Comme on le verra plus loin, ce dispositif comprend un petit nombre de pièces pouvant être assemblées rapidement et facilement dans des positions relatives très précisément définies par les logements formés dans les surfaces en regard du palier et de la cage. As will be seen below, this device comprises a small number of parts which can be assembled quickly and easily in relative positions very precisely defined by the housings formed in the surfaces facing the bearing and the cage.
Suivant un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, l'un au moins des logements formés dans le palier et la cage prend la forme d'une gorge continue. According to a first embodiment of the device according to the invention, at least one of the housings formed in the bearing and the cage takes the form of a continuous groove.
Suivant un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, le logement formé sur le palier ou sur la cage est délimité par deux distributions annulaires régulières d'indentations. Une desdites distributions est décalée d'un pas par rapport à l'autre. Les indentations de chaque distribution s'étendent axialement d'une base du palier ou de la cage audit logement, en présentant un flanc incliné sur l'axe du palier et s'écartant progressivement dudit axe, depuis ladite base jusqu'audit logement. Les indentations de chaque distribution présentent chacune en outre un deuxième flanc incliné sur le premier flanc et définissant une portion des limites du logement. According to another embodiment of the device according to the invention, the housing formed on the bearing or on the cage is delimited by two regular annular distributions of indentations. One of said distributions is offset by one step with respect to the other. The indentations of each distribution extend axially from a base of the bearing or of the cage to said housing, by presenting a side inclined on the axis of the bearing and progressively deviating from said axis, from said base to said housing. The indentations of each distribution each further have a second side inclined on the first side and defining a portion of the limits of the housing.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la présente description et à l'examen du dessin annexé dans lequel
- la figure 1 représente en perspective et en coupe axiale un premier mode de réalisation du dispositif suivant l'invention,
- la figure 2 représente en perspective un palier incorporé à un deuxième mode de réalisation du dispositif suivant l'invention,
- la figure 3 représente, en perspective et en coupe, un troisième mode de réalisation du dispositif suivant l'invention, incorporant le palier de la figure 2,
- la figure 4 représente en perspective et en coupe un quatrième mode de réalisation du dispositif suivant l'invention,
- la figure 5 représente, en coupe par deux plans axiaux, une variante moulée de la cage formant partie du dispositif suivant l'invention.Other characteristics and advantages of the present invention will become apparent on reading the present description and on examining the appended drawing in which
FIG. 1 shows in perspective and in axial section a first embodiment of the device according to the invention,
FIG. 2 shows in perspective a bearing incorporated in a second embodiment of the device according to the invention,
FIG. 3 represents, in perspective and in section, a third embodiment of the device according to the invention, incorporating the bearing of FIG. 2,
FIG. 4 represents in perspective and in section a fourth embodiment of the device according to the invention,
- Figure 5 shows, in section through two axial planes, a molded variant of the cage forming part of the device according to the invention.
- les figures 6A, 6B, 7A, 7B, et 8A, 8B illustrent schématiquement en coupe axiale la structure et l'assemblage de cinquième, sixième et septième modes de réalisation du dispositif suivant l'invention,
- la figure 9 représente en perspective et en coupe axiale un huitième mode de réalisation du dispositif suivant l'invention, et,
- la figure 10 représente en coupe axiale le palier incorporé au mode de réalisation de la figure 8.FIGS. 6A, 6B, 7A, 7B, and 8A, 8B schematically illustrate in axial section the structure and assembly of the fifth, sixth and seventh embodiments of the device according to the invention,
FIG. 9 shows in perspective and in axial section an eighth embodiment of the device according to the invention, and,
FIG. 10 shows in axial section the bearing incorporated in the embodiment of FIG. 8.
Dans la description qui va suivre, des références numériques, éventuellement affectées d'un ' d'un " ou d'un "', repèrent des éléments ou organes identiques ou similaires. In the description which follows, reference numerals, possibly assigned a 'of a' or a '', identify identical or similar elements or members.
On se réfère à la figure 1 du dessin annexé où il apparaît que le dispositif représenté supporte un arbre cylindrique 1 passé dans un palier 2 disposé dans une cage 3. A titre d'exemple illustratif et non limitatif, la cage 3 peut faire partie d'un boîtier de protection d'une carcasse, d'un carter, d'un flasque ou d'un support de palier, associé à un moteur électrique entraînant l'arbre 1 en rotation. Suivant la présente invention, le palier 2 est monté dans la cage 3 par l'intermédiaire d'un organe 4 en un matériau élastique prenant la forme d'une bague annulaire, cette bague étant logée et comprimée entre deux logements annulaires 5, 6 formés l'un en face de l'autre sur des surfaces en regard du palier 2 et de la cage 3, respectivement. Comme représenté à la figure 1, ladite surface du palier 2 est de forme sensiblement sphérique. Elle pourrait aussi présenter une forme tronconique. Referring to Figure 1 of the accompanying drawing where it appears that the device shown supports a cylindrical shaft 1 passed through a bearing 2 disposed in a cage 3. As an illustrative and non-limiting example, the cage 3 can be part of 'A protective casing of a carcass, a casing, a flange or a bearing support, associated with an electric motor driving the shaft 1 in rotation. According to the present invention, the bearing 2 is mounted in the cage 3 by means of a member 4 made of an elastic material taking the form of an annular ring, this ring being housed and compressed between two annular housings 5, 6 formed one opposite the other on surfaces facing the bearing 2 and the cage 3, respectively. As shown in Figure 1, said surface of the bearing 2 is of substantially spherical shape. It could also have a frustoconical shape.
Les logements 5 et 6 prennent la forme de gorges à fonds continus de forme complémentaire de celle de la bague annulaire élastique 4 qu'elles emprisonnent, ellemême de section droite sensiblement circulaire. The housings 5 and 6 take the form of grooves with continuous bottoms of shape complementary to that of the elastic annular ring 4 which they trap, itself of substantially circular cross section.
On comprend que l'assemblage des organes du dispositif de la figure 1 peut se faire par montage de la bague élastique dans la gorge 5 du palier 2, puis forçage de cet ensemble dans la cage 3 jusqu'à ce que la bague 4 tombe dans la gorge 6 formée sur la surface interne de cette cage 3 qui enveloppe la surface externe du palier 2. Par son élasticité, la bague 4 donne à ce palier 2 une capacité d'autoalignement sur l'axe de l'arbre 1. La bague 4 amortit aussi les vibrations engendrées par la rotation de l'arbre 1, qui ne sont alors pas transmises à la cage 3, et donc aux pièces adjacentes (par exemple la carcasse externe d'un moteur électrique) ce qui limite le bruit rayonné par ces dernières. It is understood that the assembly of the organs of the device of Figure 1 can be done by mounting the elastic ring in the groove 5 of the bearing 2, then forcing this assembly in the cage 3 until the ring 4 falls in the groove 6 formed on the internal surface of this cage 3 which envelops the external surface of the bearing 2. By its elasticity, the ring 4 gives this bearing 2 a capacity for self-alignment on the axis of the shaft 1. The ring 4 also dampens the vibrations generated by the rotation of the shaft 1, which are then not transmitted to the cage 3, and therefore to the adjacent parts (for example the external casing of an electric motor) which limits the noise radiated by these last.
Lors du forçage du palier 2 garni de la bague 4 dans la cage 3, le palier se positionne automatiquement et précisément par rapport à la cage lorsque la bague 4 s'arrête dans la gorge 6 creusée dans la cage. When forcing the bearing 2 lined with the ring 4 in the cage 3, the bearing is positioned automatically and precisely relative to the cage when the ring 4 stops in the groove 6 hollowed out in the cage.
I1 apparaît ainsi que le dispositif suivant l'invention compte un minimum de pièces d'assemblage rapide, facile et précis. Du fait du petit nombre de pièces concernées, il y a un nombre très réduit de tolérances dimensionnelles sur celles-ci à cumuler pour respecter la précision choisie. La bague 4 assure la mise en repérage axial du palier 2 et de la cage 3 l'un par rapport à l'autre, aussi bien que leurs positionnements absolus sur l'axe de l'arbre 1. Le palier 2, ne s'appuyant pas directement sur la cage 3, peut s'inscrire dans des surfaces de révolution de formes variées tronconique, cylindrique, sphérique ou combinant ces formes. Les tolérances dimensionnelles concernant la forme choisie peuvent n'être pas sévères. Toutes ces caractéristiques autorisent une fabrication du dispositif à prix de revient réduit, conformément à un autre but de la présente invention. I1 thus appears that the device according to the invention has a minimum of fast, easy and precise assembly parts. Due to the small number of parts concerned, there is a very small number of dimensional tolerances on these to be cumulated to respect the chosen precision. The ring 4 ensures the axial location of the bearing 2 and the cage 3 relative to each other, as well as their absolute positions on the axis of the shaft 1. The bearing 2, does not not pressing directly on the cage 3, can be inscribed in surfaces of revolution of various frustoconical, cylindrical, spherical shapes or combining these shapes. The dimensional tolerances for the chosen shape may not be severe. All these characteristics allow the device to be manufactured at a reduced cost price, in accordance with another object of the present invention.
Le palier 2 peut comporter un organe de roulement, à billes ou à aiguilles par exemple ou, comme représenté, être formé d'une pièce en un matériau à bas coefficient de frottement, par moulage ou frittage, cette opération permettant de former avec précision la gorge 5 de réception de la bague 4. Le matériau du palier 2 peut en outre être imprégné d'un produit lubrifiant. Quand le palier comporte un organe de roulement, on peut former sur la bague extérieure de celui-ci un logement tel que la gorge 5 du palier 2 de la figure 1, pour recevoir la bague élastique 4 en regard de la cage. The bearing 2 may include a rolling member, for example ball or needle or, as shown, be formed in one piece from a material with a low coefficient of friction, by molding or sintering, this operation making it possible to precisely form the groove 5 for receiving the ring 4. The material of the bearing 2 can also be impregnated with a lubricant. When the bearing comprises a rolling member, one can form on the outer ring thereof a housing such as the groove 5 of the bearing 2 of Figure 1, to receive the elastic ring 4 facing the cage.
La bague 4 en un matériau élastique peut être réalisée en un caoutchouc synthétique tel qu'un élastomère par exemple. Sa section droite est de préférence circulaire mais peut présenter aussi d'autres formes, carrées ou ovales par exemple, ou plus complexes. The ring 4 of an elastic material can be made of a synthetic rubber such as an elastomer for example. Its cross section is preferably circular but may also have other shapes, square or oval for example, or more complex.
La cage 3 peut être formée par découpe d'une tôle, la gorge 6 étant formée lors de la découpe par emboutissage. Un nouvel emboutissage permet de former la partie cylindrique de la cage, comportant la gorge 6. The cage 3 can be formed by cutting a sheet, the groove 6 being formed during cutting by stamping. A new drawing makes it possible to form the cylindrical part of the cage, comprising the groove 6.
On a représenté à la figure 2 un autre mode de réalisation du palier 2' du dispositif selon l'invention, pouvant se substituer au palier 2 du dispositif de la figure 1. Le logement 5' du palier 2' représenté est délimité par deux distributions annulaires et régulières d'indentations 7l,72,73, ... et 7w1,7w2,7t 3, etc... Comme représenté à la figure 2, ces distributions sont avantageusement décalées d'un pas l'une sur l'autre. Quand le palier 2' est fabriqué par moulage ou frittage, on comprend que ce décalage facilite le démoulage de la pièce. FIG. 2 shows another embodiment of the bearing 2 ′ of the device according to the invention, which can replace the bearing 2 of the device of FIG. 1. The housing 5 ′ of the bearing 2 ′ shown is delimited by two distributions annular and regular indentations 7l, 72,73, ... and 7w1,7w2,7t 3, etc ... As shown in Figure 2, these distributions are advantageously offset by one step over the other . When the bearing 2 'is manufactured by molding or sintering, it is understood that this offset facilitates the release of the part.
Chaque indentation (7i,7'i) s'étend d'une des deux bases distantes axialement du palier, jusqu'au logement 5'. Elle comprend un premier flanc tel que 8 incliné sur l'axe du palier et s'écartant progressivement de cet axe quand on s'éloigne de la base de départ de l'indentation, et un deuxième flanc tel que 9, incliné sur le premier et définissant une portion de la paroi limitant le logement 5'. Chaque indentation (7i,7'i) prend ainsi la forme d'un coin. Each indentation (7i, 7'i) extends from one of the two bases axially distant from the bearing, up to the housing 5 '. It comprises a first flank such as 8 inclined on the axis of the bearing and progressively deviating from this axis when one moves away from the starting base of the indentation, and a second flank such as 9, inclined on the first and defining a portion of the wall limiting the housing 5 '. Each indentation (7i, 7'i) thus takes the form of a wedge.
Les flancs 9 des deux distributions d'indentations (7i,7'i) sont écartés de l'épaisseur axiale de la bague 4 et définissent ainsi ensemble un logement à parois latérales discontinues qui définissent précisément la position de la bague élastique 4 sur le palier 2'. The sides 9 of the two indentation distributions (7i, 7'i) are spaced from the axial thickness of the ring 4 and thus together define a housing with discontinuous side walls which precisely define the position of the elastic ring 4 on the bearing 2 '.
On comprend que le palier 2' peut être réalisé aisément avec un moule à tiroirs à ouverture axiale. Les indentations permettent également d'alléger le palier en économisant de la matière. Elles facilitent aussi la mise en place de la bague élastique 4 dans le logement 5', la bague pouvant rouler ou glisser sans être endommagée, en s'étirant progressivement sur les flancs inclinés 8 d'un jeu d'indentations avant de tomber dans le logement 5'. It is understood that the bearing 2 ′ can be produced easily with a mold with drawers with axial opening. The indentations also make it possible to lighten the plateau by saving material. They also facilitate the positioning of the elastic ring 4 in the housing 5 ', the ring being able to roll or slide without being damaged, by gradually stretching on the inclined sides 8 of a set of indentations before falling into the 5 'housing.
On a représenté à la figure 3 un autre mode de réalisation du dispositif suivant l'invention combinant la bague 2' de la figure 3 et la cage 3 de la figure 1. FIG. 3 shows another embodiment of the device according to the invention combining the ring 2 'of FIG. 3 and the cage 3 of FIG. 1.
La cage 3 peut être fermée, dans le cas où le palier considéré n'est pas situé du côté d'une sortie d'arbre (par exemple dans un moteur électrique), par une coupelle 10 formée séparément ou intégralement avec la cage 3.The cage 3 can be closed, in the case where the bearing considered is not located on the side of a shaft outlet (for example in an electric motor), by a cup 10 formed separately or integrally with the cage 3.
L'espace ainsi délimité entre cette coupelle et la bague peut contenir une réserve de lubrifiant du palier (par exemple sous forme de graisse ou de gel), la bague 4 jouant alors le rôle de joint d'étanchéité empêchant ce lubrifiant de se répandre au-delà du palier, par exemple dans la carcasse d'un moteur électrique entraînant l'arbre 1. I1 est clair que le dispositif de la figure 3 est conçu pour supporter en rotation l'extrémité d'un arbre tournant et non un arbre traversant la cage 3.The space thus delimited between this cup and the ring may contain a reserve of bearing lubricant (for example in the form of grease or gel), the ring 4 then playing the role of a seal preventing this lubricant from spreading to the beyond the bearing, for example in the carcass of an electric motor driving the shaft 1. It is clear that the device of FIG. 3 is designed to support in rotation the end of a rotating shaft and not a through shaft cage 3.
A la figure 4, le mode de réalisation représenté du dispositif suivant l'invention comprend une cage 3 du type de celle de la figure 1 et un palier 2" dérivé de celui de la figure 3 mais présentant une surface extérieure pouvant être simplement cylindrique, comme représenté à la figure 4, mais aussi sphérique ou tronconique, comme décrit plus haut. Celle-ci porte deux distributions d'indentations (111,112,113) et (11'1,11'2,l1'3) en forme de parallélépipèdes ou de coins, selon la forme générale dans laquelle s inscrit la surface externe du palier 2". Les deux distributions s'étendent axialement l'une vers l'autre, par exemple jusque dans le plan médian. Cet agencement des indentations permet de fabriquer le palier avec un moule à tiroirs de plus longue durée de vie, par la suppression de tout frottement entre les tiroirs, comme le reconnaîtra aisément l'homme de métier. La bague 4 prend place entre les deux distributions d'indentations, en prenant une forme ondulée, comme représenté. Bien entendu, la largeur L du logement 6 formé dans la cage 3 doit être adaptée à l'amplitude de l'ondulation. In FIG. 4, the illustrated embodiment of the device according to the invention comprises a cage 3 of the type of that of FIG. 1 and a bearing 2 "derived from that of FIG. 3 but having an external surface which can be simply cylindrical, as shown in Figure 4, but also spherical or frustoconical, as described above, which has two distributions of indentations (111,112,113) and (11'1,11'2, l1'3) in the form of parallelepipeds or corners, according to the general shape in which the external surface of the 2 "bearing is inscribed. The two distributions extend axially towards each other, for example as far as the median plane. This arrangement of indentations makes it possible to manufacture the bearing with a drawer mold with a longer service life, by eliminating any friction between the drawers, as will readily be recognized by the skilled person. The ring 4 takes place between the two distributions of indentations, taking a wavy shape, as shown. Of course, the width L of the housing 6 formed in the cage 3 must be adapted to the amplitude of the undulation.
On a représenté à la figure 5 une variante 3' de la cage 3 des modes de réalisation décrits ci-dessus du dispositif suivant l'invention. Elle s'en distingue en ce que la gorge creusée dans la cage 3 est remplacée par deux distributions annulaires d'indentations 171,172,173, etc... et 17'1, 17'2, 17'31 etc... décalées d'un pas l'une sur l'autre et écartées axialement en délimitant un logement 6 pour la bague 4, d'une manière analogue à ce que l'on a décrit ci-dessus pour le palier 2' de la figure 2. Tout comme ce dernier, la cage 3' est moulable dans un moule à ouverture axiale, par injection, par frittage ou tout autre procédé thermique ou physicochimique. La matière moulée peut être une matière plastique ou métallique. Les indentation 17i,17'i sont agencées de manière à assurer un démoulage axial aisé de la cage. FIG. 5 shows a 3 ′ variant of the cage 3 of the embodiments described above of the device according to the invention. It differs in that the groove dug in the cage 3 is replaced by two annular distributions of indentations 171,172,173, etc ... and 17'1, 17'2, 17'31 etc ... offset by not one on the other and axially spaced by delimiting a housing 6 for the ring 4, in a manner analogous to that which has been described above for the bearing 2 'of FIG. 2. Just like this last, the cage 3 ′ can be molded in a mold with axial opening, by injection, by sintering or any other thermal or physicochemical process. The molded material can be a plastic or metallic material. The indentations 17i, 17'i are arranged so as to ensure easy axial demolding of the cage.
Il est clair que les cages 3 et 3' et les paliers 2 et 2' pourraient être combinés suivant l'un quelconque des quatre couplages possibles pour constituer un dispositif de support suivant l'invention. It is clear that the cages 3 and 3 'and the bearings 2 and 2' could be combined according to any one of the four possible couplings to constitute a support device according to the invention.
Les figures 6A à 6B illustrent divers modes de réalisation et de montage de la bague élastique dans un dispositif suivant l'invention. A la figure 6A, la bague 4 est surmoulée sur un logement en forme de gorge du palier 2 puis l'ensemble 2,4 est poussé, dans le sens de la flèche F pour s'encliqueter dans la cage 3, ce qui donne le dispositif de la figure 6B. La bague 4 est de section droite circulaire. Les figures 7A et 7B correspondent aux figures 6A, 6B respectivement et montrent une bague 4, également surmoulée, présentant une section droite demi-circulaire du côté de la cage et rectangulaire du côté du palier. Aux figures 8A et 8B, la bague est surmoulée sur une gorge correspondante de la cage 3 et sa section droite est de forme demi-circulaire du côté du palier, rectangulaire du côté de la cage. La partie de section rectangulaire de la bague surmoulée est ainsi dessinée pour renforcer l'accrochage de la bague. Figures 6A to 6B illustrate various embodiments and mounting of the elastic ring in a device according to the invention. In FIG. 6A, the ring 4 is overmolded on a groove-shaped housing of the bearing 2 then the assembly 2.4 is pushed, in the direction of the arrow F to snap into the cage 3, which gives the device of FIG. 6B. The ring 4 is of circular cross section. Figures 7A and 7B correspond to Figures 6A, 6B respectively and show a ring 4, also overmolded, having a semi-circular cross section on the side of the cage and rectangular on the side of the bearing. In FIGS. 8A and 8B, the ring is molded onto a corresponding groove in the cage 3 and its cross section is of semi-circular shape on the side of the bearing, rectangular on the side of the cage. The rectangular section of the overmolded ring is thus designed to strengthen the attachment of the ring.
Des orifices peuvent être aménagés sur le pourtour de la cage 3 afin que la matière avec laquelle la bague 4 est surmoulée puisse s'y répandre, en assurant ainsi un meilleurs accrochage de la bague 4 dans la cage 3. Il est clair que la réalisation de cette bague par surmoulage permet d'accélérer encore les opérations d'assemblage du dispositif suivant l'invention.Holes can be arranged on the periphery of the cage 3 so that the material with which the ring 4 is overmolded can spread therein, thus ensuring better attachment of the ring 4 in the cage 3. It is clear that the realization of this ring by overmolding further accelerates the assembly operations of the device according to the invention.
Aux figures 9 et 10 du dessin annexé, on a représenté un autre mode de réalisation du dispositif suivant l'invention, conçu pour résister à des chocs ou vibrations axiaux pouvant être subis par ce dispositif. In Figures 9 and 10 of the accompanying drawing, there is shown another embodiment of the device according to the invention, designed to withstand axial shocks or vibrations that may be suffered by this device.
Dans ce cas, il faut éviter que de telles sollicitations puissent provoquer l'arrachement ou l'extraction du palier hors de sa cage. Pour renforcer la résistance du palier à un tel arrachement, on dispose deux bagues élastiques 4, 4' au lieu d'une, écartées axialement l'une de l'autre entre le palier 2' " et la cage 3. Les bagues 4,4' peuvent alors être logées dans deux épaulements 12, 12' formés aux deux extrémités du palier comme représenté à la figure 9, et jouant le rôle de logements de retenue pour lesdites bagues. Le palier 2''' garni des bagues 4,4' étant inséré dans la cage 3, on ferme le logement de ce palier par une coupelle 13 fixée sur l'épaulement 14 correspondant de la cage, par tout moyen connu, collage, sertissage, bouterollage , etc...In this case, it must be avoided that such stresses can cause the bearing to be torn off or extracted from its cage. To reinforce the resistance of the bearing to such a tearing, there are two elastic rings 4, 4 'instead of one, axially spaced from one another between the bearing 2' "and the cage 3. The rings 4, 4 'can then be housed in two shoulders 12, 12' formed at the two ends of the bearing as shown in Figure 9, and playing the role of retaining housings for said rings. The bearing 2 '' 'furnished with rings 4,4 'being inserted into the cage 3, the housing of this bearing is closed by a cup 13 fixed on the corresponding shoulder 14 of the cage, by any known means, bonding, crimping, snap-fastening, etc.
On reconnaîtra que les bagues sont alors localisées et emprisonnées en deux emplacements précisément définis par deux paires de moyens 12,13 et 12',3, fonctionnellement équivalents aux logements et gorges des modes de réalisation précédents. It will be recognized that the rings are then located and trapped in two locations precisely defined by two pairs of means 12, 13 and 12 ′, 3, functionally equivalent to the housings and grooves of the preceding embodiments.
On comprend que le palier 2'" est alors fermement coincé dans la cage 3 entre le fond de celle-ci et la rondelle 13, ce qui lui permet de résister à des efforts axiaux importants qui pourraient lui être transmis par l'arbre qu'il supporte (non représenté). We understand that the bearing 2 '"is then firmly wedged in the cage 3 between the bottom thereof and the washer 13, which allows it to withstand significant axial forces which could be transmitted to it by the shaft that it supports (not shown).
En outre, si l'on dispose, comme il est courant, une réserve 16 de produit lubrifiant sur le palier 2''', entre les deux bagues 4,4', on comprend que celles-ci jouent le rôle de joints d'étanchéité pour confiner le lubrifiant dans l'espace délimité par la surface extérieure du palier, le fond de la cage 3 et de la coupelle 13, ainsi que par l'arbre 1 (non représenté) prenant place dans l'alésage du palier. In addition, if we have, as is common, a reserve 16 of lubricant on the bearing 2 '' ', between the two rings 4,4', we understand that these play the role of seals sealing to confine the lubricant in the space delimited by the external surface of the bearing, the bottom of the cage 3 and the cup 13, as well as by the shaft 1 (not shown) taking place in the bore of the bearing.
Il apparaît maintenant, à la lumière des divers modes de réalisation décrits ci-dessus, que l'invention permet bien d'atteindre les buts poursuivis, à savoir fournir un dispositif de support d'arbre tournant composé d'un minimum de pièces pour limiter le cumul des tolérances à respecter, de montage facile et rapide, permettant de monter le palier dans sa cage avec un positionnement axial relatif précisément déterminé par des logements formés dans le palier et la cage, assurant un confinement efficace d'un éventuel lubrifiant, le dispositif présentant en outre les caractéristiques classiques d'autoalignement du palier et d'amortissement des vibrations générées par l'arbre tournant supporté. It now appears, in the light of the various embodiments described above, that the invention does indeed achieve the aims pursued, namely providing a rotating shaft support device composed of a minimum of parts to limit the plurality of tolerances to be respected, easy and quick assembly, making it possible to mount the bearing in its cage with a relative axial positioning precisely determined by housings formed in the bearing and the cage, ensuring effective containment of a possible lubricant, the device also having the classic characteristics of self-alignment of the bearing and damping of the vibrations generated by the supported rotating shaft.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example.
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