FR2832773A1 - Systeme de palier hybride. - Google Patents
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Abstract
Système de roulement hybride qui comporte une partie autolubrifiante et une partie lubrifiée à la graisse, chacune étant disposée sur la même surface, le système étant adapté pour accommoder au moins deux forces d'usure distinctes générées par différents types de mouvements. Le système de roulement comprend : un premier élément; un deuxième élément, le deuxième élément étant configuré pour être reçu par rotation dans le premier élément; un système de chemisage autolubrifiant pouvant être usiné, disposé entre le premier élément et le deuxième élément; une zone de réception disposée sur le système de chemisage autolubrifiant et une partie de soit le premier soit le deuxième élément; et une ouverture de lubrification en communication fluide avec la zone de réception, l'ouverture de lubrification pourvoyant des moyens de dispenser une graisse de lubrification dans la zone de réception.
Description
élément de ressort destiné à générer la force.
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DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne des ensembles de roulements, et plus particulièrement, un système de roulement hybride qui emploie à la fois des
moyens lubrifiants et des moyens autolubrifiants.
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CONTEXTE DE L71NVENTION
On a utilisé et on utilise des roulements qui permettent une rotation et un désalignement aux extrémités d'actionneurs de commandes de vol dans des applications acriennes. Un exemple de commandes de vol comprend, o sans que cela soit limitatif, les surfaces de commande suivantes dans un avion: ailerons, gouvernes de direction, gouvernes de profondeur, élevons, petites gouvernes, volets, etc. La technologie utilisée pour les avions de combat modernes à réacteurs et les avions de ligne ayant évolué, les roulements utilisés dans ces systèmes d'actionneurs de commandes de vol rencontrent différents types de mouvements. En particulier, les systèmes d'actionneurs rencontrent de grands types de mouvements et de petits types de mouvements tremblants constants
ou continus.
Par exemple, la plupart des avions modernes sont conçus avec des o systèmes actifs d e com ma nd es de vol électriqu es " C DVE " ou optiques " CDVO ". Dans ces types de systèmes de commande de vol. des ordinateurs très rapides réagissent à de très faibles modifications de vitesse et d'altitude de l'avion, et les commandes de vol sont continuellement actionnces tandis que les systèmes de commande de vol sont continuellement " à la recherche " de la position correcte à laquelle devrait se trouver la commande de vol. L'effet net de cette opération est que les roulements associés ou liés aux extrémités des actionneurs des commandes de vol sont soumis à dés
mouvements tremblants très petits et continus.
Ces mouvements s'ajoutent aux grands mouvements qui résultent des so entrées de commande du pilote (par exemple, un grand mouvement), ce qui crce d'autres zones d'usure non associées aux petits mouvements tremblants
continus mentionnés ci-dessus.
De nombreux types et styles de roulements ont été utilisés dans ces applications de commandes de vol. avec des résultats marginaux se traduisant normalement par un retrait prématuré du service du roulement dans 1'avion et par des coûts de maintenance et de main d'_uvre accrus, qui augmentent à
leur tour le coût direct d'exploitation de l'avion.
Deux types de systèmes de roulements ont évolué, les roulements autolubrifiants et les roulements lubrifiants (à graisse par exemple) ou les roulements métal-métal lubrifiés à la graisse ou lubrifiés avec un lubrifiant sec. Les roulements autolubrifiants dont les roulements en résine synthétique et des roulements à chemisage en composite moulé, qui sont conçus pour s'user tout au long de leur durée de service ou être utilisés en variante dans une application o il y a très peu de mouvement ou d'usure. De o ce fait, la vie d' u n roulement en résine synthétique ou d' u n roulement à chemisage moulé dépend de l'application et de la quantité d'usure qui s'accumule au cours de l'utilisation. En particulier, et dans des applications aériennes o le roulement peut rencontrer de grands mouvements dus fondamentalement à de plus grands mouvements des commandes de vol. le roulement rencontre une plus grande usure qui résulte des entrées de
commande du pilote.
Les roulements métal-métal lubrifiés à la graisse ou lubrifiés par un lubrifiant sec sont caractérisés en ce qu'ils comportent des composants
métalliques qui sont lubrifiés à la graisse ou lubrifiés avec un lubrifiant sec.
o Dans un roulement à rouleaux, on utilise des éléments de roulement en acier qui roulent entre deux (2) autres surfaces métalliques, alors que pour un roulement métal-métal, deux composants métalliques glissent l'un par rapport à l'autre. Dans ces roulements, on utilise soit de la graisse, soit un lubrifiant sec pour lubrifier les surfaces métalliques. Ces roulements ne sont pas particulièrement appropriés pour de très petits mouvements tremblants qui sont fréquents dans des systèmes actifs de commandes de vol électriques " CDVE " ou optiques " CDVO ". Les très petits mouvements n'offrent pas une oscillation adéquate du roulement pour répartir la graisse, et de ce fait, les roulements peuvent échouer aux essais de dureté de Brinell, o d'usure, de grippage ou de relèvement. En outre, ces très petits mouvements tremblants ont aussi pour effet de faire sortir la graisse ou le lubrifiant sec de la
zone de contact métal-métal du roulement.
En outre, des roulements métalliques sont aussi actuellement fabriqués avec des métaux de grande dureté ne résistant pas à la corrosion ou avec des métaux qui ont été nitrurés ou passés au traitement de Malcom, ce qui réduit encore leur résistance à la corrosion. De ce fait, la corrosion couplée
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à une iubrification inadéquate, sous-produit potentiel des très petits mouvements tremblants qui ne répartissent pas la graisse d'une façon adéquate, font échouer le roulement aux essais de dureté de Brinell, d'usure,
de corrosion de grippage ou de relèvement.
Les roulements autolubrifiants et les roulements lubrifiés à la graisse donnent tous deux de bons résultats, avec fondamentalement un type de mouvement ou dans un type particulier d'application. C'est avec un très petit mouvement tremblant ou vibrant que le roulement autolubrifiant fonctionne le mieux, alors que le roulement lubrifié à la graisse est conçu pour fonctionner o avec de grands mouvements dans lesquels la graisse est redistribuce via les
grands mouvements (oscillations) dans le roulement.
RÉSUMÉ
Système de roulement hybride qui comprend une partie autolubrifiante et une partie lubrifiée à la graisse disposoe sur la même surface, le système étant adapté pour accommoder au moins deux mécanismes d'usure distincts
générés par différents types de mouvements.
Système de roulements comprenant: un premier élément; un deuxième élément étant configuré pour être reçu par rotation dans le premier élément; o un système de chemisage autolubrifiant pouvant être usiné disposé entre le premier élément et le deuxième élément; une zone de réception disposée sur le système de chemisage autolubrifiant et une partie de soit le premier élément, soit le deuxième élément; et une ouverture de lubrification en communication fluide avec la zone de réception, I'ouverture de lubrification pourvoyant des moyens de verser une graisse de lubrification dans la zone de réception. Les caractéristiques décrites ci-dessus et d'autres caractéristiques de la
présente description seront appréciées et comprises par ceux qui sont
compétents dans l'art à partir de la description détaillée suivante, des dessins
et des revendications annexées.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est une vue en perspective avec une coupe d'un roulement hybride construit selon un mode de réalisation exemplaire; La figure 2 est une vue en coupe transversale d'un roulement hybride construit selon un mode de réalisation exemplaire; i La figure 3 est une vue le long des lignes 3-3 de la figure 2; La figure 4 est une vue agrandie d'une partie de la figure 3; La figure 5 est une vue agrandie d'une partie de la figure 2; La figure 6 est une agrandie d'une partie de la figure 2; La figure 7 est une vue en perspective d'une partie d'un système de roulement hybride; La figure 8 est une élévation latérale d'une douille avec le système de
roulement hybride de la présente description;
La figure 9 est une vue le long des lignes 9-9 de la figure 8; et
o La figure 10 est une vue le long des lignes 10-10 de la figure 8.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
Système de roulement hybride qui utilise une combinaison de matériaux et de pratiques de construction pour crcer un système de roulement à durce de vie supérieure pour une utilisation dans des applications ayant un certain type de spectre de mouvement. En particulier, le spectre de mouvement comprend des forces et mouvements rencontrés dans les actionneurs de commandes de vol de systèmes acriens. Le système de roulement hybride comprend et utilise un système de chemisage autolubrifiant et un lubrifiant o positionné de façon à pourvoir des moyens de lubrification supplémentaire entre deux éléments mobiles dont l'un est configuré pour avoir une surface de
roulement autolubrifiante disposée sur celui-ci.
Le système de roulement hybride permet une lubrification ou des capacités de réduction du frottement pour un large éventail de mouvements par rapport aux deux éléments mobiles. Le système de roulement hybride peut accommoder un large éventail ou des mouvements de grande oscillation de par l'utilisation d'une graisse lubrifiante tout en accommodant de très petits mouvements tremblants ou vibrants, par l'utilisation d'un système autolubrifiant. o En se référant maintenant aux figures 1 et 2, un système de roulement hybride 10 construit selon un mode de réalisation exemplaire est illustré. Dans un mode de réalisation, le système de roulement hybride 10 est un roulement sphérique comportant un élément sphérique à bague interne à bille 12 et un élément à bague externe 14. Le roulement sphérique décrit sur les figures a pour intention de proposer un exemple du système de roulement hybride et l'application de la présente invention n'a pas pour intention de se limiter à des applications à roulement sphérique. Par exemple, et pour ne proposer que quelques alternatives, le système de roulement hybride peut être appliqué à
une configuration à manchon de tourillon ou à douille à bride.
L'élément à bague interne 12 est une bille sphérique fabriquée à partir d'un métal résistant à la corrosion. Le métal utilisé pour la bille sphérique consiste, sans s'y limiter, en revêtements de cuivre de bérylllum, de bronze d'aluminium au nickel, de bronze d'aluminium, d'alliage de cuivre, de nickel et d'étain, de cuivre, de laiton, de bronze spinodal, d'acier résistant à la corrosion/d'acier inoxydable, d'aluminium, de nickel, de titane, d'inconel et de o combustibles à oxygène grande vitesse puivérisés au plasma (HVOF) comme l'oxyde de chrome, le carbure de chrome, le nitrure de titane, le carbure de tungstène, le cobalt de carbure de tungstène, etc. ou de plaquage de chrome
dur sur des matériaux métalliques.
L'élément à bague interne 12 a un diamètre externe ou une partie de surface externe 16 qui est configuré(e) pour être reçu(e) par rotation dans une ouverture interne 18 de l'élément de bague interne 14. L'élément de bague interne 12 comprend une ouverture interne configurée pour la réception d'un arbre d'actionneur (non représenté). L'ouverture interne 18, comme on en discutera plus longuement dans ce document, est pourvue avec une o configuration de surface complémentaire pour faciliter la rotation de l'élément
de bague interne qui s'y trouve.
L'élément de bague externe 14 est également fabriqué à partir d'un matériau résistant à la corrosion. Les matériaux pour la bague externe consistent, sans que cela soit limitatif, en cuivre de béryllium, bronze d'aluminium au nickel, bronze d'aluminium, alliage de cuivre, de nickel et d'étain, cuivre, laiton, bronze spinodal, acier résistant à la corrosion/acier inoxydable, aluminium, nickel, titane, inconel. Les matériaux préférés sont résistants à la corrosion et sont sélectionnés pour leur résistance à la corrosion galvanique. o Un système de chemisage en résine synthétique ou moulée 20 est positionné entre les surfaces adjacentes de l'élément à bague interne 12 et de
l'élément à bague externe 14.
Dans un mode de réalisation, le système de chemisage 20 est un matériau de roulement autolubrifiant en composite de résine synthétique qui est fabriqué en PTFE ou résine de TEFLON 22, qui est tissée avec d'autres matières de remplissage en résine synthétique comme, sans que cela soit limitatif, le DACRON, le polyester, la fibre de verre, le coton, le NOMEX C3, le KEVLAR, etc. Les matières de remplissage en résine synthétique et en résine synthétique DACRON sont collées sur un matériau formant un substrat métallique de soit l'élément à bague interne, soit l'élément à bague externe pour former une matrice composite par l'utilisation d'un adbésif approprié comprenant un système de résine de polyester, époxy, phénolique, d'uréthane, de polyamide ou un autre type de système de résine approprié. Le système à résine enrobe également le lubrifiant de PTFE ou de résine synthétique TEFLON O. o En variante, le système de chemisage 20 est un système de chemisage en composite moulé autolubrifiant qui est composé de fibres lubrifiantes comprenant des fibres de PTFE ou de TEFLON, et/ou du graphite et d'autres types de matières spéciales de remplissage dans un système de résine composite de polyester, de résine époxy, phénolique, d'uréthane, de s polyamide ou un autre type de résine approprié. Le système de chemisage en composite autolubrifiant dans un mode de réalisation est moulé dans son
emplacement préféré.
Le collage à base de résine ou le système de chemisage soit en résine synthétique, soit composite, se prête à un système de chemisage pouvant être o usiné ou pouvant étre moulé ou injecté dans le roulement. Selon un mode de réalisation exemplaire o le chemisage autolubrifiant a besoin de pouvoir être usiné, la combinaison des résines, du PTFE et des matières de remplissage permet au système de chemisage durci d'être usiné. De ce fait, et selon un mode de réalisation exemplaire, un système de chemisage 20 est caractérisé en ce qu'il peut être usiné. Comme on en discutera plus en détail ci-dessous, le système de chemisage 20 et la surface sur laquelle il est collé sont usinés
pour comporter une pluralité de trajectoires de lubrification à la graisse.
Le système de chemisage est collé sur la surface interne de l'élément à bague externe 14 ou en variante sur le diamètre extérieur de l'élément à bague so interne. De ce fait, la surface ou le chemisage qui contient le matériau
autolubrifiant peut être déplacé(e) vers l'un ou l'autre composant du roulement.
De manière spécifique et en se référant à un roulement sphérique, le matériau autolubrifiant et les trejectoires de graisse pourraient être installés sur le
diamètre externe de la bille au lieu du diamètre interne de la beque externe.
Pour une configuration à manchon de tourillon ou à douille à bride, le matériau autolubrifiant du chemisage et les trejectoires de graisse pourraient être installées sur le diamètre externe de l'ardre au lieu du diamètre interne de
la douille.
Le roulement en résine synthétique ou le système de roulement à chemisage moulé aurait une épaisseur allant de 0,003 à O,030 pouces et serait collé sur le substrat métallique de soit la bague interne, soit la bague externe. Le collage empêche le chemisage autolubrifiant de sortir de la zone d'usure fondamentale du roulement due au très petit mouvement tremblant ou vibrant rencontré par le roulement. Bien sûr, et en fonction des besoins des applications, I'épaisseur du matériau du chemisage peut être supérieure ou
o inférieure aux éventails précités.
Le collage est pourvu par un système à base de résine comme ceux qui sont énumérés ci-dessus. Le système à base de résine utilisé pour former la matrice composite autolubrifiante peut être soumis à des températures de 100 F à +600 F. Bien sûr, et en fonction des besoins des applications, le s système à base de résine peut être soumis à des températures supérieures ou
inférieures aux éventails précités.
Le roulement en résine synthétique ou le système de roulement à chemisage moulé permet la lubrification nécessaire au niveau constant de très petits mouvements tremblants. L'enrobage du lubrifiant dans une matrice en résine composite empêche le lubrifiant (PTFE, TEFLON ou graphite) de sortir de la zone d'usure due au mouvement tremblant ou vibrant. Le mouvement de type mouvement tremblant utilisé ici est un mouvement dû au fait que la commande de vol est continuellement " à la recherche " de la position correcte dans un système de commandes de vol électriques " CVVE "
actives ou optiques " CDVO ".
En outre, et selon un mode de réalisation, une surface d'accouplement 24 du système de chemisage est positionnée pour faire contact avec soit la surface interne de l'élément à bague externe, soit en variante la surface externe de l'élément à bague interne, selon celui sur lequel
o est collé le système de chemisage 20.
La surface d'accouplement 24, à travers l'utilisation du système de chemisage 20, pourvoit des moyens autolubrifiants adéquats pour de petits mouvements tremblants entre l'élément à bogue interne 12 et l'élément à beque externe 14. Les moyens autolubrifiants du système de chemisage 20 pourvoient des moyens destinés à une lubrification ou un fonctionnement avec un premier type de mouvement, à savoir des mouvements tremblants ou
vibrants de type très petits.
Une fois que le système de chemisage à base de résine a été durci, la surface d'accouplement 24 est usinée, injectée, moulée ou collée en place pour pourvoir des tolérances prédéterminées (c'est-à-dire appropriées pour
faciliter le mouvement entre les deux surfaces).
La surface d'accouplement 24 et une partie de la surface sur laquelle est collé le système de chemisage sont usinées pour comporter des trajectoires lubrifiantes 26 destinces à pourvoir une zone évidée destinée à o recevoir et à conserver une certaine quantité de graisse de roulement. Un type de graisse de roulement envisagé comprend mais n'est pas limité au suivant: graisse à base de minéraux, graisse synthétique ou une graisse hybride minérale/synthétique. Les trajectoires lubrifiantes sont usinces dans la surface s d'accouplement du système de chemisage après application du système de chemisage sur l'élément à beque interne ou de begue externe et avant insertion de l'élément à bague interne dans l'élément à bague externe. Les trajectoires lubrifiantes pourvoient des zones localisoes destinces à la réception d'une graisse lubrifiante qui se conforme à des trajectoires de o mouvement des éléments de bague interne et externe les uns par rapport aux autres. Ces trejectoires lubrifiantes pourvoient des moyens lubrifiants pour de grands mouvements (cest-à-dire plus grands que des tremblements) rencontrés par le système de roulement qui complète le PTFE ou la résine synthétique TEFLON ou le système de chemisage autolubrifiant moulé. Ces mouvements se rencontrent en principe lors de l'entrée de commande du
pilote pour manipuler les actionneurs de commandes de vol de l'avion.
Dans un mode de réalisation de la présente application, les trajectoires lubrifiantes comprennent une première trajectoire lubrifiante 28 et une pluralité so de deuxièmes trajectoires lubrifiantes 30. La première trajectoire lubrifiante 28 traverse complètement la surface d'accouplement 24 en une trejectoire circulaire ou arquée. La première trajectoire lubrifiante 28 pourvoit des moyens pour la lubrification lorsque l'élément à bogue interne 12 est entrané par rotation sur un premier plan par rapport à l'élément à begue externe 14 (c'est-à-dire dans une direction substantiellement parallèle à la première
trajectoire lubrifiante 28).
En outre, les deuxièmes trajectoires lubrifiantes 30 traversent la première trajectoire lubrifiante 28 selon un agencement orthogonal. Les deuxièmes trajectoires lubrifiantes 30 sont positionnces de manière à pourvoir une lubrification dans des directions non alignées par rapport au mouvement rotatif de la bague interne par rapport à la bague externe. Bien sOr, d'autres configurations et agencements angulaires de la première trejectoire lubrifiante 28 et des deuxièmes trajectoires lubrifiantes sont envisagées selon
la présente description. Par exemple, et en se référant aux lignes interrompues
de la figure 1, les deuxièmes trajectoires lubrifiantes 30 peuvent être usinées o suivant un agencement angulaire et peuvent comprendre plusieurs paires de
trojectoires lubrifiantes 30.
Comme autre alternative encore, et en se référant aux lignes interrompues de la figure 9, une pluralité de trajectoires en diagonale et en
spirale 30 sont usinces dans la surface du système de chemisage.
Les deuxièmes trajectoires lubrifiantes 30 pourvoient des moyens de lubrification lorsque l'élément à bague interne 12 est entrané en rotation sur un deuxième plan par rapport à l'élément à bague externe 14. On envisage que les premier et deuxième plans soient généralement orthoponaux l'un par rapport à l'autre. Dans un autre exemple encore, le premier plan de o mouvement est lié à la rotation souhaitée du roulement alors que le second plan de mouvement est lié au mouvement hors du premier plan. Bien sar, et comme indiqué auparavant, les configurations eVou agencements angulaires
des premier et deuxième plan peuvent varier.
Le nombre de deuxièmes trejectoires lubrifiantes 30 peut varier par exemple, et en fonction du diamètre du roulement, il peut y avoir un nombre différent de trajectoires. Par exemple, dans un système de roulement ayant un diamètre de 1/ pouce, il pourrait y avoir quatre deuxièmes trajectoires lubrifiantes 30. Bien sOr, et en fonction des besoins des applications, le nombre de trajectoires peut varier. Les emplacements des secondes o trajectoires lubrifiantes 30 sont de préférence situés à égale distance, par exemple, si comme dans l'exemple de quatre trajectoires 30 elles étaient positionnées sur la surface d'accouplement 24 à approximativement 90 degrés l'une de l'autre. En variante, elles peuvent se trouver à 60 degrés l'une de
l'autre avec un nombre approprié de trajectoires (c'est-à-dire six trajectoires).
Bien sûr, on envisage d'autres combinaisons de trajectoires et de distances : (c'est-à-dire de dogrés) I'une de l'autre pour une utilisation avec la présente
description.
Une fois de plus, I'emplacement et l'agencement des trajectoires 30 peuvent aussi varier. De ce fait, la graisse de roulement et les trajectoires 28 et 30 sont disposées entre les surfaces adjacentes du système de chemisage 20 et la surface externe de l'élément à bague interne 12 ou en
variante la surface interne de l'élément à bague externe 14.
Au moins une ouverture de lubrification 32 est percée transversalement à travers l'élément à bague externe 14 ou en variante à travers la bille o sphérique jusqu'à ce qu'elle soit à une profondeur qui est atteinte lorsque les trejectoires de graisse sont usinées à travers le système de chemisage dans la beque du roulement. Ainsi, et une fois que les trejectoires sont usinces, elles sont en communication fluide avec l'ouverture de lubrification. L'ouverture de lubrification 32 permet l'application d'une graisse lubrifiante dans les zones de réception des trajectoires 28 et 30. L'ouverture de lubrification 32 permet I'application de graisse une fois que le système de roulement a été assemblé, ainsi que le réapprovisionnement du système de roulement au cours de la durée de vie du fonctionnement de celui-ci. En outre, et afin de maintenir le lubrifiant dans les trajectoires de lubrification, un raccord de graisse ou d'autres moyens destinés à pourvoir une communication fluide
unidirectionnelle dans les trajectoires lubrifiantes sont pourvus.
En se référant maintenant aux figures 2 et 6, des moyens d'étanchéité sous forme d'une paire d'éléments d'étanchéité ou de joints 34 sont positionnés sur la périphérie externe de l'élément à bague externe 14. Des joints 34 scellent les surfaces de contact de l'élément à bague interne 12 et de l'élément à bague externe 14. Des joints 34 empêchent la graisse lubrifiante de trajectoires 28 et 30 de sortir de son emplacement préféré (c'est-à-dire entre la surface d'accouplement 24 et sa surface opposoe du système de roulement hybride). En outre, des joints 34 empêchent la pénétration de débris dans cet
so emplacement.
Une fois que les joints 34 sont positionnés à leur emplacement préféré, un élément de retenue 36 est positionné pour retenir les joints 34 dans leur position d'étanchéité. Dans un mode de réalisation exemplaire, I'élément de retenue 36 fait partie de l'élément à bague externe 14 qui est moulé sur le joint 34. Les joints 34 sont sélectionnés ou conçus pour pourvoir un joint à faible frottement de façon à ne pas interférer avec le mouvement de l'élément
à beque interne par rapport à l'élément à bague externe.
Un matériau envisagé pour pourvoir les moyens d'étanchéité est un joint torique, moyens alternatifs destinés à empêcher la graisse lubrifiante de sortir de son emplacement préféré, qui dépend en partie de la géométrie du système de roulement. Un exemple de moyens alternatifs comprend un composant en plastique ou composite moulé par injection. Un exemple d'un autre procédé d'étanchéité est décrit dans le Brevet américain n 4 060 287 dont le contenu
est intégré ici par référence à celui-ci. Selon la présente description et en se
o référant maintenant aux figures 1 à 7, le système de roulement hybride pour un
système de roulement sphérique de la présente description peut être construit
selon l'un des procédés suivants. Le chemisage peut être installé par injection, moulage, collage ou application puis usinage (bague externe en plusieurs morccaux). Par exemple, le chemisage et son adhésif peuvent être appliqués selon l'une des manières ou l'un des procédés souligné(e)s dans les applications des brevets américains 3 806 216, 4 048 37O, 4108 505 et 4 717 268, le contenu de chacun de ces brevets étant intégré ici par référence à ceux-ci. Les brevets mentionnés ci-dessus sont fournis pour proposer des exemples de procédés d'application du chemisage et n'ont pas
pour intention de limiter la présente description à ceux-ci.
Une fois que le système de chemisage à base de résine a durci, sa surface exposée est usince, si nécessaire, à une tolérance destinée à pourvoir une finition de surface convenable ou en variante, le chemisage peut être injecté ou moulé pour obtenir sa forme finie, aucune étape d'usinage n'étant
alors nocessaire à la finition de la surface.
Après le processus d'usinage de la surface d'accouplement 24 ou une autre méthodologie dans laquelle le système de chemisage est positionné entre les deux éléments mobiles du système de roulement hybride, les trajectoires de lubrification sont usinées dans la surface d'accouplement du :o système de chemisage à base de résine. Les trajectoires de lubrification sont usinées à une profondeur suffisante pour recevoir et retenir une certaine quantité de graisse lubrifiante. En outre, la profondeur de la ou des trajectoire(s) de lubrification est normalement plus importante que l'épaisseur du système de chemisage et de ce fait, une partie de l'élément à begue est
également usinse.
L'élément à bague est également usiné à une profondeur suffisante pour permettre la communication fluide avec l'ouverture de lubrification percée dedans. L'ouverture de lubrification 32 est pré-percée jusqu'à une profondeur qui est reliée aux trejectoires de lubrification une fois qu'elles sont usinées dans la surface de l'élément à begue. De ce fait, etde cette manière, I'ouverture de lubrification 32 n'interférera pas avec le processus d'application
du système de chemisage à base de résine.
Une fois que les trajectoires de lubrification ont été usinées dans la surface d'accouplement du système de chemisage et une partie de l'élément à o bague auquel elle est collée, I'élément à bague interne est positionné avec la
bague externe et le roulement est assemblé.
Dans un mode de réalisation, la bague interne est insérée dans un
élément cylindrique 40 qui finira par devenir l'élément à bague externe 14.
L'élément cylindrique 40 a un diamètre interne assez grand pour permettre d'insérer l'élément à bague interne 12. Une fois que l'élément à begue interne 12 est inséré dans l'élément cylindrique 40, celui-ci est inséré dans un disque destiné à appliquer une force pour former la bague externe autour de la begue interne. En particulier, la surface interne de l'élément cylindrique 40 est manipulée pour que la configuration angulaire de l'élément à bague interne soit
comme illustrée sur les figures 1, 2, 5 et 6.
Dans un autre mode de réalisation, la bague externe est formée autour de l'élément à bague interne avec entre elles une tolérance prédétermince, et le système de chemisage est moulé par injection dans l'espace entre la bague interne et la bague externe. Dans ce mode de réalisation, soit la begue interne, soit la bague externe est configurée avec des ouvertures destinces à l'injection du système de chemisage ainsi que comme ouverture destince à amener la
graisse lubrifiante.
Dans encore un autre mode de réalisation, le système de chemisage (en résine synthétique ou en composite) est appliqué sur le diamètre extérieur o de la bogue interne, les trajectoires lubrifiantes y sont usinées, et une begue externe en deux morccaux est formoe autour de la bague interne en utilisant un procédé de consolidation ou de soudure comme celui qui est décrit dans le Brevet américain n 4 108 505 ou 4 033 019, dont le contenu est intégré ici par référence à celui-ci.; De ce fait et après, la begue interne est reçue par rotation et retenue; dans l'élément à bague externe 14. Les moyens d'étanchéité sous la forme de joints 34 et d'alternatives de ceux-ci, sont positionnés autour de l'élément à begue interne 12, soit avant, soit après les processus de formage précités. Si : les moyens d'étanchéité sont appliqués avant le processus de formage, le processus de formage peut être utilisé pour retenir les moyens d'étanchéité dans leu r em placement préféré (c'est-à- d ire en formant u ne partie de retenue 36). En variante, un processus de formage distinct peut être utilisé
pour retenir les moyens d'étanchéité dans leur emplacement préféré.
La combinaison de deux systèmes de lubrification de roulement pourvoit le système de roulement hybride pouvant endurer différents types ou éventails o de mouvement. Le lubrifiant à graisse, complété par une résine synthétique Iubrifiante de PTFE, Teflon et/ou graphite ou un système de PTFE, Teflon et/ou graphite moulé permet de faibles taux d'usure tout en accommodant une distance élevée de la course de la surface d'oscillation du roulement provenant
de grands mouvements qui proviennent d'entrées de commande du pilote.
L'utilisation d'un roulement en résine synthétique autolubrifiante ou d'un système de roulement à chemisage moulé, combiné avec une graisse synthétique ou hybride synthétique/minérale à base de minéraux, pourvoit une durce de vie supérieure pour des applications acrospatiales comme des roulements de commandes de vol qui présentent un spectre unique de grands o mouvements au cours de la durée de vie du roulement et également de très
petits mouvements continus de type tremblant.
D'autres types d'applications se trouveraient dans des roulements de train d'atterrissage pour des applications aériennes. Dans cette application, le déploiement et le repliement du train d'atterrissage sont liés à de grands éventails de mouvement alors que le mouvement vibratoire est lié à de plus petits éventails de mouvement. Une autre application est une configuration à manchon de tourillon ou à douille à bride, o un roulement en résine synthétique ou un système de roulement à chemisage moulé est fabriqué avec des trejectoires de graisse et une graisse minérale, synthétique ou hybride minérale/synthétique appropriée. La surface de raccord dans cette application et un arbre qui est inséré dans la douille. Les matériaux pour le substrat de la douille seraient les mêmes que ceux qui sont décrits pour la bague externe du roulement sphérique décrit ci-dessus. Les matériaux pour l'arbre sont comme ceux qui sont décrits pour la bille du roulement sphérique tel qu'il est décrit ci
dessus.
Alors que l'invention a été décrite en référence à un mode de réalisation exemplaire, ceux qui sont compétents dans l'art comprendront que diverses modifications peuvent être apportées et que des éléments équivalents peuvent être substitués à des éléments de celle-ci sans sortir de la portée de I'invention. En outre, de nombreuses modifications peuvent être apportées pour adapter une situation particulière ou un matériau particulier aux enseignements de l'invention sans sortir de la portée essentielle de celle-ci. Il est donc prévu que l'invention ne se limite pas au mode de réalisation particulier décrit comme le meilleur mode envisagé pour réaliser cette o invention, mais que l'invention comprenne tous les modes de réalisation qui
entrent dans la portée des revendications annexces.
Claims (29)
1. Système de roulement comprenant: un premier élément; un deuxième élément étant configuré pour être reçu par rotation dans ledit premier élément; un système de chemisage autolubrifiant pouvant étre usiné, disposé entre ledit premier élément et ledit deuxième élément; u ne gorge d isposoe su r led it système de chemisage autolu brifiant et une partie de soit ledit premier élément ou ledit deuxième élément; et une ouverture de lubrification en communication fluide avec ladite o gorge, ladite ouverture de lubrification pourvoyant des moyens de verser une
graisse de lubrification dans ladite gorge.
2. Système de roulement selon la revendication 1, dans lequel ledit
système de roulement est un roulement sphérique.
3. Système de roulement selon la revendication 2, dans lequel ledit deuxième élément est un élément à bague interne sphérique et ledit premier
élément est un élément à bague externe.
o
4. Système de roulement selon la revend ication 3, dans lequel led it élément à bague interne sphérique et ledit élément à bague externe sont construits à partir d'un métal non corrosif et ledit système de chemisage est
collé sur l'un ou l'autre élément à bague.
5. Système de roulement selon la revendication 4, dans lequel le système de chemisage est un matériau pour roulement autolubrifiant en composite de résine synthétique tissée avec des matières de remplissage, et qui est collé sur l'une ou l'autre de ladite bague interne ou de ladite bague
externe par une résine.
6. Système de roulement selon la revendication 5, dans lequel ladite
résine synthétique est du PTFE.
! l
7. Système de roulement selon la revendication 4, dans lequel le système de chemisage est un matériau composite composé de fibres lubrifiantes et de matières de remplissage dans un système en résine composite. s
8. Système de roulement selon la revendication 7, dans lequel le
matériau composite est moulé sur sa surface de roulement.
9. Système de roulement hybride comprenant: o un premier élémént; un deuxième élément étant configuré pour être reçu par rotation dans ledit premier élément: des premiers moyens destinés à rébuire le frottement entre ledit premier élément et ledit deuxième élément; s des deuxièmes moyens destinés à réduire le frottement entre ledit premier élément et ledit deuxième élément, lesdits deuxièmes moyens destinés à réduire le frottement étant disposés sur une partie desdits moyens destinés à réduire le frottement et une partie dudit premier élément ou dudit deuxième élément; et o une ouverture de lubrification en communication fluide avec lesdits
seconds moyens destinés à réduire le frottement.
10. Système de roulement hybride selon la revendication 9, dans lequel ledit système est configuré pour être utilisé comme un roulement dans s un composant mobile de véhicule pouvant avoir de grands éventails de
mouvement ainsi que de petits éventails de vibrations de mouvement.
11. Système de roulement hybride selon la revendication 10, dans lequel lesdits premiers moyens destinés à réduire le frottement sont adaptés
pour lesdits petits éventails de vibrations de mouvements.
12. Système de roulement hybride selon la revendication 11, dans lequel ledit véhicule est un avion et ledit composant mobile est une partie d'un
train d'atterrissage.
13. Système de roulement hybride selon la revendication 9, dans lequel lesd its premiers moyens de lu brification sont autolu brifiants et lesd its deuxièmes moyens lubrifiants comprennent une certaine quantité d'huile l u brifiante, lad ite quantité d' h u ile pouvant être rempl ie de nouveau par ladite ouverture de lubrification.
14. Système de roulement hybride selon la revendication 11, dans lequel lesd its premiers moyens l u brifiants sont autolu brifiants et lesd its deuxièmes moyens lubrifiants comprennent une certaine quantité d'huile o lubrifiante, ladite quantité d'huile pouvant être remplie de nouveau par ladite
ouverture de lubrification.
15. Système de roulement hybride selon la revendication 11, dans lequel lesdits premiers moyens lubrifiants sont autolubrifiants et lesdits deuxièmes moyens lubrifiants comprennent une certaine quantité d'huile, ladite quantité d'huile pouvant être remplie de nouveau par ladite ouverture de lubrification.
16. Système de roulement hybride selon la revendication 9, dans lequel ledit système de roulement est un roulement sphérique et ledit deuxième élément est un élément sphérique de bague interne et ledit premier élément est un élément à bogue externe, chacun étant construit à partir d'un métal non corrosif et lesdits premiers moyens lubrifiants étant collés sur l'un ou
l'autre élément à begue.
17. Roulement comprenant: un premier élément; un deuxième élément étant configuré pour être reçu par rotation dans ledit premier élément; o un chemisage autolubrifiant pouvant être usiné étant collé soit sur ledit premier élément, soit sur ledit deuxième élément, ledit chemisage autolubrifiant pouvant être usiné étant disposé entre ledit premier élément et ledit deuxième élément; une première gorge disposée dans ledit chemisage autolubrifiant et une partie de soit ledit premier élément, soit ledit deuxième élément; et une deuxième gorge disposée dans led it chemisage autolubrifiant et une partie de soit ledit premier élément, soit ledit deuxième élément; et une ouverture de lubrification en communication fluide avec soit ladite première gorge, soit ladite deuxième gorge, ladite ouverture de lubrification pourvoyant des moyens de verser une graisse de lubrification dans ladite
première gorge et ladite deuxième gorge.
18. Roulement selon la revendication 17, dans lequel ledit premier élément est une bague externe d'un roulement sphérique, et ledit deuxième o élément est une bague interne, ladite bague externe étant formoe autour de
ladite bague interne.
j
19. Roulement selon la revendication 18, dans lequel ledit chemisage autolubrifiant pouvant être usiné est un matériau de roulement autolubrifiant en composite de résine synthétique tissé avec des matières de remplissage, qui est collé sur soit la bague interne, soit la bague externe par une résine, lesdites première et deuxième gorges étant usinées dans ledit chemisage autolubrifiant
après durcissement de ladite résine.
o
20. Roulement selon la revendication 19, dans lequel ladite première gorge et en communication fluide avec ladite deuxième gorge et lesdites première et deuxième gorges ont un déplacement angulaire l'une par rapport à l'autre.
21. Roulement selon la revendication 20, dans lequel ladite deuxième gorge comprend une pluralité de gorges, chacune ayant un déplacement angulaire par rapport à ladite première gorge et chacune étant en
communication fluide avec ladite première gorge.
o
22. Roulement selon la revendication 21, dans lequel ladite pluralité
de gorges ont une position orthogonale par rapport à ladite première gorge.
23. Roulement selon la revendication 22, dans lequel ladite pluralité de gorges et ladite première gorge sont configurées pour recevoir et retenir une certaine quantité de graisse lubrifiante destinée à pourvoir des moyens de
lubrification pour un premier éventail de mouvements dudit roulement.
À 2832773
24. Roulement selon la revendication 23, comprenant en outre au moins un joint torique disposé entre ledit premier élément et ledit deuxième élément.
25. Roulement selon la revendication 23, dans lequel ledit chemisage autolubrifiant pouvant être usiné pourvoit des moyens lubrifiants pour un deuxième éventail de déplacements dudit roulement, ledit deuxième éventail de mouvements étant plus fréquent que ledit premier éventail et comprenant; o un moindre éventail de mouvement entre ledit premier élément et ledit
deuxième élément.
26. Procédé de fabrication d'un roulement hybride consistant à: appliquer et coller un chemisage pouvant être usiné, comprenant un matériau de roulement autolubrifiant composite en résine synthétique, tissé avec des matières de remplissage sur soit une surface externe d'une bague interne, soit une surface interne d'une bague externe d'un roulement sphérique; usiner une première gorge et une pluralité de deuxièmes gorges dans ledit chemisage pouvant être usiné, ladite première gorge étant en communication fluide avec ladite pluralité de deuxièmes gorges, ladite première gorge et ladite pluralité de deuxièmes gorges pourvoyant des moyens de recevoir et de retenir une graisse de lubrification; insérer ladite begue interne dans une ouverture interne de ladite bague externe; former ladite bague externe autour de ladite begue interne de telle sorte
que ladite begue interne soit reçue par rotation dans ladite begue externe.
27. Procédé de la revendication 26, consistant par ailleurs à: former une ouverture dans ledit roulement sphérique, ladite ouverture étant en communication fluide avec ladite première gorge et pourvoyant des moyens d'insertion de lad ite graisse de lubrification dans lad ite première gorge
et ladite pluralité de deuxièmes gorges.
28. Procédé de la revend ication 26, dans lequel led it chemisage pouvant être usiné est usiné pour pourvoir une surface lisse avant l'usinage de
ladite première gorge.
29. Procédé de la revend ication 27, dans lequel led it chemisage pouvant étre usiné est usiné pour pourvoir une surface lisse avant l'usinage de
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