FR2918136A1 - Cage fendue a rouleaux ou aiguilles. - Google Patents
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Abstract
Une cage de roulement est constituée par une pièce moulée unique en matière synthétique, comportant deux anneaux (12) définissant un axe géométrique commun de référence (Z) et des barrettes (14, 16) s'étendant axialement d'un des deux anneaux à l'autre et constituant des ponts de matière continus entre les deux anneaux, les barrettes délimitant entre elles des alvéoles (18, 18A, 18B) pour loger des rouleaux cylindriques ou des aiguilles (50). Les deux anneaux (12) et l'une (16) des barrettes sont fendus pour permettre l'ouverture de la cage de part et d'autre d'un plan axial (P). La barrette fendue comporte deux ponts de matière (16A, 16B) s'étendant chacun de manière continue d'un anneau à l'autre, l'un (16A) des deux ponts étant pourvu d'une encoche (22) débouchant d'une part dans une des alvéoles (18A) et d'autre part dans la fente (22), et l'autre' (16B) étant pourvu d'un tenon (24) saillant de forme complémentaire à l'encoche, inséré dans l'encoche.
Description
CAGE FENDUE À ROULEAUX OU AIGUILLES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La
présente invention a trait à une cage de roulement à rouleaux ou aiguilles, du type comportant au moins une fente permettant une ouverture de la cage dans un plan axial pour faciliter son montage, par exemple sur un arbre ou une bague intérieure de roulement. ÉTAT DE LA TECHNIQUE
Dans le document FR 2 494 359 est décrite une cage en matière plastique de ce type, pourvue de part et d'autre de la fente de formes complémentaires constituées par au moins un crochet élastique et un logement correspondant, pour permettre un montage simple. Toutefois, l'interface d'accrochage a des dimensions telles que la répartition des alvéoles de :Logement des corps roulants à la périphérie de la cage n'est pas régulière, la distance entre les deux alvéoles adjacentes de part et d'autre de la fente étant sensiblement plus importante que la distance entre les autres alvéoles. Les corps roulants reçus dans les alvéoles adjacentes à la fente sont plus sollicités que les autres corps roulants, provoquant une usure prématurée du roulement.
Dans le document EP 489 235 est décrite une cage fendue en matière plastique, constituée par deux anneaux reliés par des barrettes faisant ponts de matière, et délimitant des alvéoles. La fente est constituée entre deux barrettes de formes spécifiques, l'une pourvue d'une clé saillante et l'autre pourvue d'un logement pour cette clé. Le logement est de dimensions telles que la barrette dans laquelle il est formé ne constitue pas un pont de matière continu d'un anneau à l'autre. La structure de la cage s'en trouve affaiblie, de sorte que l'alvéole contiguë à la barrette non continue assure mal sa fonction de guidage du corps roulant qu'elle reçoit. De plus, les dimensions des deux barrettes de part et d'autre de la fente sont telles que la répartition des alvéoles n'est pas régulière sur le pourtour de la cage, de sorte que les corps roulants situés dans les alvéoles adjacentes à la fente sont plus sollicités.
Dans le document FR 2 648 879 est décrite une cage fendue de palier à rouleaux, divisée suivant un plan axial et qui présente à son joint des perçages longitudinaux dans lesquels viennent s'insérer des broches pour fermer la cage. Ce système s'avère particulièrement complexe notamment par le grand nombre de pièces nécessaires.
OBJET DE L'INVENTION
La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à proposer une cage fendue qui offre une rigidité suffisante, et une grande capacité, tout en restant simple d'assemblage.
Pour ce faire, il est proposé, selon l'invention, une cage de roulement constituée par une pièce moulée unique en matière synthétique, comportant deux anneaux définissant un axe géométrique commun de référence et des barrettes s'étendant axialement d'un des deux anneaux à l'autre et constituant des ponts de matière continus entre les deux anneaux, les barrettes délimitant entre elles des alvéoles pour loger des rouleaux cylindriques ou des aiguilles, les deux anneaux et l'une des barrettes étant fendus pour permettre l'ouverture de la cage de part et d'autre d'un plan axial, la barrette fendue comportant deux ponts de matière s'étendant chacun de manière continue d'un anneau à l'autre, l'un des deux ponts de la barrette fendue étant pourvu d'une encoche débouchant d'une part dans une des alvéoles et d'autre part dans la fente, et l'autre pont de la barrette fendue étant pourvu d'un tenon saillant de forme complémentaire à l'encoche, inséré dans l'encoche.
Grâce à la forme de l'encoche, il est possible d'allonger le tenon qui débouche directement dans l'alvéole adjacente de l'autre côté de la fente donc d'éviter les déformations de la cage au niveau de la fente. La cage garde une bonne tenue mécanique car les ponts de matières constituant la barrette fendue sont continus d'un anneau à l'autre. On peut alors jouer sur les autres dimensions des ponts de matières de la barrette fendue pour diminuer la distance entre les deux alvéoles séparées par la barrette fendue, ce qui permet de disposer plus d'alvéoles, ou des alvéoles de dimensions plus importantes à la périphérie de la cage, de manière à augmenter sa capacité pour un diamètre donné.
Selon un mode de réalisation, le pont de matière comportant l'encoche a une épaisseur mesurée en direction radiale plus faible au niveau de l'encoche qu'à proximité des anneaux.
Pour optimiser les dimensions de la barrette fendue, on a intérêt à ce que l'encoche débouche d'une part 25 dans la fente et d'autre part dans l'une des alvéoles.
On peut prévoir quatre gouttes de suif situées de part et d'autre de la fente, dans le prolongement axial des ponts de matière de la barrette fendue et faisant saillie 30 radialement vers l'extérieur. Ces gouttes de suif coopèrent localement avec la bague extérieure dans laquelle la cage est insérée, pour limiter l'ouverture de la fente dans le sens radial. De manière similaire, on peut prévoir quatre gouttes de suif situées de part et d'autre de la fente, 35 dans le prolongement axial des ponts de matière de la barrette fendue et faisant saillie radialement vers l'intérieur, pour coopérer avec une bague intérieure de roulement ou avec un arbre.
Selon un mode de réalisation, les ponts de matière 5 de la barrette fendue sont jointifs de part et d'autre de la fente.
Pour guider le tenon dans le sens axial, l'encoche peut comporter des parois se faisant face de part et 10 d'autre d'un plan perpendiculaire à l'axe géométrique et coopérant chacune avec une paroi latérale correspondante de la clé. On peut également prévoir que les parois de l'encoche ou les parois correspondantes de la clé soient pourvue de gouttes de suif faisant saillie axialement. 15 On a avantage à ce que la cage soit symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe géométrique de référence, ce qui facilite grandement le montage.
20 Selon un mode de réalisation préféré, la cage est constituée par une pièce moulée unique en matière plastique.
L'invention porte également, selon un deuxième 25 aspect, sur un ensemble pour palier à roulement comportant une cage telle que décrite précédemment, et des corps roulants cylindriques constitués par des rouleaux ou des aiguilles logés dans les alvéoles de la cage. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la somme des 30 diamètres des corps roulants cylindriques est supérieure ou égale à la moitié du périmètre d'un cylindre passant par les axes de rotation des corps roulants cylindriques. L'invention porte également sur un roulement comportant un ensemble comme décrit ci-dessus, disposé entre une bague 35 intérieure et une bague extérieure.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, dans lesquelles - la figure 1 représente une vue en perspective d'une cage de roulement selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 représente une vue en perspective d'un détail d'une coupe de la cage de la figure 1; - la figure 3 représente une vue d'un détail de la cage de la figure 1, dans une coupe suivant un plan de symétrie de la cage, perpendiculaire à l'axe de la cage; - la figure 4 représente une vue en perspective d'une cage de roulement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 représente une coupe de la cage de la figure 4, suivant un plan de symétrie de la cage parallèle à son axe de rotation Z; la figure 6 représente un détail d'une coupe suivant le plan A-A de la figure 5; la figure 7 représente un détail d'une coupe suivant le plan B-B de la figure 5.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou 25 similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.
EXEMPLE DE RÉALISATION
30 Sur les figures 1 à 3 est représentée une cage annulaire 10 monobloc de roulement à aiguilles ou à rouleaux cylindriques (que l'on désignera dans la suite par les l'expression générique corps roulants cylindriques , ou plus simplement par corps roulants ) en matériau 35 synthétique. La cage comporte deux anneaux 12 reliés l'un à l'autre par des barrettes 14, 16 s'étendant axialement, délimitant des alvéoles 18, 18A, 18B. Les alvéoles 18, 18A, 18B sont toutes de dimensions identiques, les parois des barrettes épousant une enveloppe géométrique cylindrique permettant de recevoir et de guider des corps roulants cylindriques. La cage présente un plan de symétrie perpendiculaire à l'axe de rotation de la cage.
Les deux anneaux 12 et l'une des barrettes 16 sont fendus de manière à former une fente 20 commune permettant l'ouverture de la cage de part et d'autre d'un plan axial P, afin de monter la cage sur une bague intérieure ou un arbre. La barrette fendue 16 est composée de deux ponts de matière 16A, 16B s'étendant chacun de manière continue d'un anneau 12 à l'autre. Le pont 16A de la barrette fendue 16 est pourvu d'une encoche 22 débouchant d'une part dans l'alvéole adjacente 18A et d'autre part dans la fente 20. L'autre pont 16B de la barrette fendue est pourvu d'un tenon 24 saillant de forme complémentaire à l'encoche, inséré dans l'encoche 22. Une face frontale 26 du tenon donne ainsi directement dans l'alvéole 18A. Le tenon repose par une paroi d'appui 28 perpendiculaire à un axe radial de la cage et tournée radialement vers l'intérieur sur une paroi d'appui correspondante 30 de l'encoche 22. L'encoche 22 comporte en outre des faces latérales 32 qui limitent le mouvement du tenon 24 parallèlement à l'axe de la cage 10.
Ces faces latérales 32 peuvent être pourvues de protubérances 33 en forme de calottes sphériques faisant saillie axialement. En outre, les deux ponts de matière 16A, 16B de la barrette fendue 16 comportent des parois planes 34 s'étendant dans le plan axial de la fente et se faisant face de part et d'autre de la fente.
Les anneaux 12 sont pourvus, de part et d'autre de la fente 20, sur leur face radiale extérieure et leur face radiale intérieure, de protubérances radiales 36A, 36B, 37A, 37B en forme de calottes sphériques disposées dans le prolongement axial des ponts de matière 16A, 16B de la barrette fendue 16.
Lorsque la cage 10 est disposée entre des chemins de roulement intérieur et extérieur d'un palier à roulement, les protubérances radiales 36A, 36B, 37A, 37B peuvent venir en contact avec les chemins de roulement, guidant ainsi les rebords de la fente et limitant son ouverture. Le tenon 24 est guidé dans l'encoche 22 en direction radiale et axiale. Enfin, les parois planes 34 des ponts 16A, 16B de la barrette fendue 16 viennent en contact jointif les unes avec les autres limitant ainsi le mouvement dans le sens de la circonférence de la cage.
Du fait de la structure de l'interface entre les deux ponts 16A, 16B de matière de la barrette fendue, la distance entre les deux alvéoles 18A, 18B séparées par la barrette fendue 16 est faible, inférieure à 1,5 fois la distance entre deux alvéoles 18 adjacentes séparées par une barrette non fendue 14, alors que le ratio correspondant pour une cage fendue conventionnelle est de l'ordre de 2.
La diminution de l'encombrement par rapport à une cage fendue conventionnelle est significative et permet de disposer le cas échéant une alvéole supplémentaire, ou des alvéoles de diamètre plus important.
Un deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté sur les figures 4 à 7. Comme la cage du premier mode de réalisation, la cage du deuxième mode est formée par deux anneaux 12 reliés l'un à l'autre par des barrettes 14, 16 s'étendant axialement, délimitant des alvéoles 18, 18A, 18B. Les alvéoles 18, 18A, 18B sont toutes de dimensions identiques, les parois des barrettes 14, 16 épousant une enveloppe géométrique cylindrique permettant de recevoir et de guider des corps roulants cylindriques. La cage présente un plan de symétrie A-A perpendiculaire à l'axe de rotation Z de la cage.
Les deux anneaux 12 et l'une des barrettes 16 sont fendus de manière à former une fente 20 commune permettant l'ouverture de la cage de part et d'autre d'un plan axial, afin de monter la cage sur une bague intérieure ou un arbre. La barrette fendue 16 comporte deux ponts de matière 16A, 16B s'étendant d'un anneau à l'autre. Le pont de matière 16A comporte une encoche médiane 22 ouverte d'un côté sur l'alvéole adjacente 18A et de l'autre sur la fente 20. L'autre pont de matière 16B est pourvu d'un tenon 24 qui vient se loger dans l'encoche médiane 22 et débouche dans l'alvéole 18A. Comme dans le premier mode de réalisation, le tenon 24 repose par une paroi d'appui 28 perpendiculaire à un axe radial de la cage et tournée radialement vers l'intérieur sur une paroi d'appui correspondante 30 de l'autre pont de matière de la barrette fendue. L'encoche 22 comporte par ailleurs des faces latérales qui limitent le mouvement du tenon parallèlement à l'axe de la cage.
En outre, le pont de matière comporte deux languettes latérales 38 venant se loger dans des encoches latérales 40 du pont de matière. Les languettes latérales 38 sont pourvues chacune d'une paroi d'appui 42 perpendiculaire à un axe radial de la cage et tournée radialement vers l'intérieur en appui sur une paroi d'appui 44 de l'encoche latérale 40 correspondante.
Le tenon 24 et l'encoche médiane 22 ont la même fonction que dans le premier mode de réalisation. Les languettes 38 et les encoches latérales 40 procurent un guidage supplémentaire limitant les risques de voilage ou de vrillage de la cage.
On a représenté en outre sur la figure quelques 35 corps roulants cylindriques 50.
Claims (13)
1. Cage de roulement constituée par une pièce moulée unique en matière synthétique, comportant deux anneaux (12) définissant un axe géométrique commun de référence (Zl et des barrettes (14, 16) s'étendant axialement d'un des deux anneaux à l'autre et constituant des ponts de matière continus entre les deux anneaux, les barrettes délimitant entre elles des alvéoles (18, 18A, 18B) pour loges des rouleaux cylindriques ou des aiguilles (50), les deux anneaux (12) et l'une (16) des barrettes étant fendus pour permettre l'ouverture de la cage de part et d'autre d'un plan axial (P), la barrette fendue comportant deux ponts de matière (16A, 16B) s'étendant chacun de manière continue d'un anneau à l'autre, l'un (16A) des deux ponts de la barrette fendue étant pourvu d'une encoche (22) débouchant d'une part dans une des alvéoles (18A) et d'autre part dans la fente (20), et l'autre pont (16B) la barrette fendue étant pourvu d'un tenon (24) saillant de forme complémentaire à l'encoche, inséré dans l'encoche.
2. Cage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pont de matière (16A) comportant l'encoche a une épaisseur mesurée en direction radiale plus faible au niveau de l'encoche qu'à proximité des anneaux (12).
3. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre quatre gouttes de suif (36A, 36B) situées de part et d'autre de la fente, dans le prolongement axial des ponts de matière de la barrette fendue et faisant saillie radialement vers l'extérieur.
4. Cage selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre quatre gouttes de suif (37A, 37B) situées de part et 10 d'autre de la fente, dans le prolongement axial des ponts de matière de la barrette fendue et faisant saillie radialement vers l'intérieur.
5. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les ponts de matière (16A, 16B) de la barrette fendue sont jointifs de part et d'autre de la fente.
6. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'encoche comporte des parois (32) se faisant face de part et d'autre d'un plan perpendiculaire à l'axe géométrique et coopérant chacune avec une paroi latérale correspondante du tenon.
7. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les parois de l'encoche ou les parois correspondantes du tenon sont pourvue de gouttes de suif (33).
8. Cage selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisée en ce que les alvéoles (18, 18A, 18B) sont de dimensions identiques. 25
9. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la distance entre les alvéoles séparées par la barrette fendue est inférieure à une fois et demi la distance entre deux autres barrettes adjacentes de la cage. 30
10. Cage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cage est symétrique par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe géométrique de référence.
11. Ensemble pour palier à roulement comportant une cage (10) selon l'une quelconque des revendications 35précédentes, et des corps roulants cylindriques (50) constitués par des rouleaux ou des aiguilles logés dans les alvéoles (18, 18A, 18B) de la cage.
12.Ensemble selon la revendication 11, caractérisé en ce que la somme des diamètres des corps roulants cylindriques est supérieure ou égale à la moitié du périmètre d'un cylindre passant par les axes de rotation des corps roulants cyldindriques.
13.Roulement comportant un ensemble selon la revendication 11 ou la revendication 12 disposé entre une bague intérieure et une bague extérieure.15
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