FR2956708A1 - Roller bearing, has rolling bodies maintained in housings arranged on side faces of bridges and radial crown whose free edge is arranged in radial annular groove such that crown forms axial abutment for rolling bodies - Google Patents
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Abstract
Description
1 L'invention concerne un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur pourvus chacun d'une piste de roulement formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants cylindriques sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes. En particulier, l'invention s'applique à un roulement comprenant une rangée de corps roulants cylindriques disposée entre une bague extérieure et une bague intérieure. The invention relates to a rolling bearing comprising an inner member and an outer member each provided with a raceway forming between them a raceway in which cylindrical rolling bodies are arranged to allow the relative rotation of said members. In particular, the invention applies to a bearing comprising a row of cylindrical rolling bodies disposed between an outer ring and an inner ring.
10 Pour assurer la cohésion du roulement relativement aux contraintes axiales, il est connu d'équiper les bords des pistes de roulement avec des butées axiales pour les corps roulants disposés dans le chemin. En particulier, de telles butées peuvent être formées d'un épaulement délimitant un côté de la piste de roulement ou d'un anneau d'arrêt monté dans une rainure annulaire radiale 15 bordant ladite piste. To ensure the cohesion of the bearing relative to the axial stresses, it is known to equip the edges of the raceways with axial stops for the rolling bodies arranged in the path. In particular, such stops may be formed of a shoulder defining a side of the raceway or a stop ring mounted in a radial annular groove 15 bordering said track.
Selon une réalisation, ce type de roulement peut comprendre également une cage de rétention présentant des logements dans lesquels respectivement un corps roulant est retenu. Toutefois, du fait de l'encombrement de la cage dans 20 le chemin de roulement, le nombre de corps roulants est alors limité, ce qui augmente les pressions de contact et donc limite la capacité de charge dudit roulement. According to one embodiment, this type of bearing may also comprise a retention cage having housings in which respectively a rolling body is retained. However, because of the size of the cage in the raceway, the number of rolling bodies is then limited, which increases the contact pressures and therefore limits the load capacity of said bearing.
Pour résoudre ce problème, la cage peut être supprimée afin de pouvoir 25 augmenter le nombre de corps roulants supportant la charge. Toutefois, cette réalisation génère un couple de traînée dû en partie aux contacts entre les corps roulants lors de la rotation du roulement. To solve this problem, the cage can be removed in order to increase the number of rolling bodies carrying the load. However, this embodiment generates a drag torque due in part to the contacts between the rolling bodies during rotation of the bearing.
L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant notamment 30 un palier à roulement dans lequel les corps roulants sont maintenus dans le chemin de roulement de façon fiable tant axialement que les uns par rapport aux autres, et ce tout en présentant une capacité de charge importante.5 2 A cet effet, l'invention propose un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur pourvus chacun d'une piste de roulement formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants cylindriques sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes, un organe présentant au moins une rainure annulaire radiale qui borde la piste de roulement et ledit palier comprenant une cage de rétention présentant des logements dans lesquels respectivement un corps roulant est retenu, ladite cage comprenant au moins une couronne radiale sur la face interne de laquelle s'étendent axialement des ponts, lesdits ponts présentant des faces latérales sur lesquelles les corps roulants maintenus dans les logements sont en contact glissant, la couronne radiale présentant un bord libre qui est monté dans la rainure annulaire radiale de sorte que ladite couronne forme une butée axiale pour les corps roulants. The object of the invention is to improve the prior art by proposing, in particular, a rolling bearing in which the rolling bodies are reliably held in the race axially as well as with respect to one another, and this while presenting For this purpose, the invention provides a rolling bearing comprising an inner member and an outer member each provided with a raceway forming between them a raceway in which cylindrical rolling bodies are arranged to allow the relative rotation of said members, a member having at least one radial annular groove which borders the raceway and said bearing comprising a retention cage having housings in which respectively a rolling body is retained, said cage comprising at least one radial crown on the inner face of which axially extend bridges, said bridges having facets The radial grooves on which the rolling bodies held in the housings are in sliding contact, the radial ring having a free edge which is mounted in the radial annular groove so that said ring forms an axial stop for the rolling bodies.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles : les figures 1 représentent un mode de réalisation d'une cage de rétention pour un palier à roulement selon l'invention, vue respectivement en perspective (figure la) et suivant sa face interne (figure lb) ; les figures 2 représentent un mode de réalisation d'un palier à roulement comprenant une cage de rétention selon les figures 1, vu respectivement en perspective (figure 2a), de côté (figure 2b) et en coupe CC de la figure 2b (figure 2c) ; les figures 3 représentent un mode de réalisation d'un palier à roulement comprenant une cage de rétention selon les figures 1, vu respectivement de côté (figure 3a) et en coupe BB de la figure 3a (figure 3b) ; les figures 4 représentent un mode de réalisation d'une demi-cage de rétention pour un palier à roulement selon l'invention, respectivement vue en perspective (figure 4a) et montrant en agrandissement la zone B de la figure 4a (figure 4b) ; les figures 5 représentent un mode de réalisation d'un palier à roulement comprenant une cage de rétention formée de deux demi-cages selon les figures 4, vu respectivement de côté (figure 5a) et en coupe BB de la figure 5a (figure 5b) ; - les figures 6 représentent un mode de réalisation d'une demi-cage de rétention pour un palier à roulement selon l'invention, respectivement vue suivant sa face interne (figure 6a), vue en perspective (figure 6b) et montrant en agrandissement la zone C de la figure 6b (figure 6c) ; les figures 7 représentent un mode de réalisation d'un palier à roulement comprenant une cage de rétention formée de deux demi-cages selon les figures 6, vu respectivement de côté (figure 7a) et en coupe BB de la figure 7a (figure 7b). Other objects and advantages of the invention will appear in the description which follows, made with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 shows an embodiment of a retention cage for a rolling bearing according to the invention , respectively seen in perspective (Figure la) and its inner face (Figure lb); FIGS. 2 show an embodiment of a rolling bearing comprising a retention cage according to FIG. 1, seen respectively in perspective (FIG. 2a), side view (FIG. 2b) and sectional view CC of FIG. 2b (FIG. 2c). ); Figures 3 show an embodiment of a rolling bearing comprising a retention cage according to Figures 1, seen respectively side (Figure 3a) and in section BB of Figure 3a (Figure 3b); Figures 4 show an embodiment of a half-retention cage for a rolling bearing according to the invention, respectively viewed in perspective (Figure 4a) and showing enlarged zone B of Figure 4a (Figure 4b); FIGS. 5 and 5 show an embodiment of a rolling bearing comprising a retention cage formed of two half-stands according to FIG. 4, viewed respectively from the side (FIG. 5a) and section BB from FIG. 5a (FIG. 5b). ; FIGS. 6 and 6 show an embodiment of a half-retention cage for a rolling bearing according to the invention, respectively viewed along its internal face (FIG. 6a), in perspective view (FIG. 6b) and showing in enlargement the zone C of FIG. 6b (FIG. 6c); FIGS. 7 and 8 show an embodiment of a rolling bearing comprising a retention cage formed of two half-stands according to FIG. 6, viewed respectively from the side (FIG. 7a) and in section BB from FIG. 7a (FIG. 7b). .
On décrit ci-dessous un palier à roulement comprenant un organe intérieur 1 et un organe extérieur 2 pourvus chacun d'une piste de roulement 3 formant entre elles un chemin de roulement dans lequel des corps roulants cylindriques 4 sont disposés pour permettre la rotation relative desdits organes. En relation avec les figures, le palier est un roulement comprenant une rangée de corps roulants cylindriques 4 disposée entre une bague extérieure 2 et une bague intérieure 1. A rolling bearing is described below comprising an inner member 1 and an outer member 2 each provided with a raceway 3 forming between them a raceway in which cylindrical rolling bodies 4 are arranged to allow the relative rotation of said rolling bearings. organs. In connection with the figures, the bearing is a bearing comprising a row of cylindrical rolling bodies 4 disposed between an outer ring 2 and an inner ring 1.
Le palier comprend une cage de rétention 5 qui présente des logements 6 dans lesquels respectivement un corps roulant 4 est retenu. En particulier, les corps roulants 4 sont retenus axialement afin d'assurer la cohésion du palier, notamment relativement aux efforts axiaux subis par ledit palier, et les uns par rapport aux autres dans la rangée afin d'éviter les contacts entre lesdits corps roulants lors de la rotation du palier. The bearing comprises a retention cage 5 which has housings 6 in which respectively a rolling body 4 is retained. In particular, the rolling bodies 4 are retained axially in order to ensure the cohesion of the bearing, in particular relative to the axial forces experienced by said bearing, and with respect to each other in the row in order to avoid contact between said rolling bodies during rotation of the bearing.
La cage 5 comprend au moins une couronne radiale 7 sur la face interne de laquelle s'étendent axialement des ponts 8. En particulier, la couronne 7 et les ponts 8 peuvent être réalisés d'une seule pièce, notamment par moulage d'un matériau polymérique. The cage 5 comprises at least one radial crown 7 on the inner face of which axially extend bridges 8. In particular, the ring 7 and the bridges 8 can be made in one piece, in particular by molding a material polymer.
Dans la description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en référence à l'axe de rotation du palier. En particulier, le terme « intérieur » est 4 relatif à une disposition proche de cet axe, le terme « extérieur » est relatif à une disposition à distance de cet axe, le terme « radial » est relatif à une direction perpendiculaire à cet axe, le terme « axial » est relatif à une direction suivant cet axe et le terme « latéral » est relatif à une direction circonférentielle autour de cet axe. Par ailleurs, les termes « interne » et « externe » sont relatifs à une disposition respectivement vers l'intérieur et vers l'extérieur du chemin de roulement. In the description, the terms of positioning in space are taken with reference to the axis of rotation of the bearing. In particular, the term "interior" is 4 relative to a disposition close to this axis, the term "outside" relates to an arrangement at a distance from this axis, the term "radial" relates to a direction perpendicular to this axis, the term "axial" is relative to a direction along this axis and the term "lateral" is relative to a circumferential direction about this axis. Furthermore, the terms "internal" and "external" relate to a disposition respectively inwardly and outwardly of the raceway.
Chaque logement 6 est formé entre deux ponts 8 adjacents et lesdits ponts présentent des faces latérales 9, 10 sur lesquelles les corps roulants 4 maintenus dans les logements 6 sont en contact glissant. En particulier, la présence des ponts axiaux 8 permet d'assurer un bon guidage des corps roulants 4 lors de la rotation du palier, notamment afin d'éviter les contacts entre lesdits corps roulants ainsi que leur mise en travers. Each housing 6 is formed between two adjacent bridges 8 and said bridges have side faces 9, 10 on which the rolling bodies 4 held in the housing 6 are in sliding contact. In particular, the presence of the axial bridges 8 makes it possible to ensure good guidance of the rolling bodies 4 during the rotation of the bearing, in particular in order to avoid contact between said rolling bodies as well as their skewering.
Dans les modes de réalisation représentés, les ponts 8 présentent une section triangulaire dont les faces latérales 9, 10 sont profilées pour permettre la mise en contact glissant des corps roulants 4, la troisième face 11 desdits ponts étant disposée en regard de la piste de roulement 3. In the embodiments shown, the bridges 8 have a triangular section whose side faces 9, 10 are profiled to allow the rolling bodies 4 to come in sliding contact, the third face 11 of the said bridges being arranged facing the rolling track. 3.
Par ailleurs, la dimension radiale des ponts 8 est inférieure au rayon des corps roulants 4. Ainsi, les ponts 8 ne s'étendent pas entre les corps roulants 4 dans la rangée mais seulement sur une partie de leur périphérie de sorte à limiter l'encombrement circonférentiel de la cage 5. Cette réalisation permet donc de disposer dans le chemin de roulement un nombre de corps roulants 4 qui est quasiment le même que pour un palier dépourvu de cage de rétention. Sur les figures, 17 corps roulants 4 sont utilisés alors qu'une réalisation sans cage permettrait d'en utiliser 18. Moreover, the radial dimension of the bridges 8 is smaller than the radius of the rolling bodies 4. Thus, the bridges 8 do not extend between the rolling bodies 4 in the row but only over part of their periphery so as to limit the circumferential size of the cage 5. This embodiment therefore allows to have in the raceway a number of rolling bodies 4 which is almost the same as for a bearing without a retention cage. In the figures, 17 rolling bodies 4 are used whereas a realization without cage would make it possible to use 18 of them.
Pour assurer la cohésion du palier, un organe 1, 2 présente au moins une rainure annulaire radiale 12 qui borde la piste de roulement 3 dudit organe, la couronne radiale 7 présentant un bord libre 13 qui est monté dans ladite rainure de sorte que ladite couronne forme une butée axiale pour les corps roulants 4. To ensure the cohesion of the bearing, a member 1, 2 has at least one radial annular groove 12 which borders the raceway 3 of said member, the radial ring 7 having a free edge 13 which is mounted in said groove so that said ring forms an axial stop for rolling bodies 4.
Pour fiabiliser cette cohésion, la cage 5 peut être réalisée en matériau présentant une résistance mécanique importante, par exemple en polyamide 6.6 chargé à 30% de fibres de verre. Par ailleurs, pour faciliter le montage de la cage 5 dans la rainure 12, la couronne 7 peut présenter une fente 14. 5 Sur les figures, l'organe extérieur 2 présente deux rainures annulaires radiales 12a, 12b qui bordent respectivement de part et d'autre la piste de roulement 3 et l'organe intérieur 1 présente deux épaulements annulaires 15 qui délimitent respectivement un côté de la piste de roulement 3 en formant une butée axiale pour les corps roulants 4. Toutefois, on peut prévoir d'autres combinaisons utilisant au moins une rainure 12 et au moins un épaulement 15 pour assurer la cohésion du palier, par exemple que les rainures 12 soient sur l'organe intérieur 1 et les épaulements 15 sur l'organe extérieur 2 ou que la piste de roulement 3 d'au moins un organe 1, 2 soit bordée d'un côté par une rainure 12 et délimitée de l'autre côté par un épaulement 15. To make this cohesion reliable, the cage 5 can be made of material having a high mechanical strength, for example polyamide 6.6 loaded with 30% glass fibers. Furthermore, to facilitate the mounting of the cage 5 in the groove 12, the ring 7 may have a slot 14. In the figures, the outer member 2 has two radial annular grooves 12a, 12b which respectively border on the side and side. the other, the rolling track 3 and the inner member 1 have two annular shoulders 15 which respectively delimit one side of the rolling track 3 forming an axial stop for the rolling bodies 4. However, other combinations using at least one groove 12 and at least one shoulder 15 to ensure the cohesion of the bearing, for example that the grooves 12 are on the inner member 1 and the shoulders 15 on the outer member 2 or the raceway 3 of at least one member 1, 2 is bordered on one side by a groove 12 and delimited on the other side by a shoulder 15.
En relation avec les figures 1 à 3, les ponts 8 s'étendent sensiblement sur la moitié de la dimension axiale des corps roulants 4. Par conséquent, dans cette réalisation, les corps roulants 4 sont retenus d'un seul côté par la cage 5, mais sur une longueur axiale suffisante pour assurer leur guidage lors de la rotation du palier. With reference to FIGS. 1 to 3, the bridges 8 extend substantially over half of the axial dimension of the rolling bodies 4. Therefore, in this embodiment, the rolling bodies 4 are retained on one side by the cage 5 , but over an axial length sufficient to ensure their guidance during the rotation of the bearing.
Sur les figures 2, la rainure 12b opposée à la cage 5 n'est pas utilisée, la cohésion du palier étant alors réalisée par l'intermédiaire de ladite cage et des deux épaulements 15. Les figures 3 prévoient que le palier comprenne en outre un anneau d'arrêt 16 qui est monté dans la rainure 12b. L'anneau 16 présente une paroi annulaire interne qui forme, du côté de la piste de roulement 3 qui est opposé à la couronne 7, une butée axiale pour les corps roulants 4. In FIG. 2, the groove 12b opposite to the cage 5 is not used, the cohesion of the bearing then being formed by means of said cage and the two shoulders 15. FIG. 3 provides that the bearing further comprises a stop ring 16 which is mounted in the groove 12b. The ring 16 has an inner annular wall which forms, on the side of the raceway 3 which is opposite the ring 7, an axial stop for the rolling bodies 4.
Par ailleurs, la couronne 7 présente des orifices 17 de lubrification du chemin de roulement, lesdits orifices étant interposés entre les ponts 8. Dans cette réalisation, la dimension radiale de la couronne 7 étant faible et les orifices 17 fragilisant ladite couronne, on prévoit que la fente 14 soit disposée au niveau 6 d'un pont 8 afin d'éviter un risque de rupture de ladite couronne lors de la disposition de son bord libre 13 dans la rainure 12. Furthermore, the ring 7 has holes 17 for lubricating the raceway, said orifices being interposed between the bridges 8. In this embodiment, the radial dimension of the ring 7 being small and the orifices 17 weakening said ring, it is expected that the slot 14 is disposed at the level 6 of a bridge 8 in order to avoid a risk of rupture of said ring during the disposition of its free edge 13 in the groove 12.
En relation avec les figures 5 et 7, la cage 5 comprend deux couronnes 7a, 7b entre lesquelles s'étendent axialement les ponts 8, chaque couronne 7a, 7b présentant un bord libre 13a, 13b qui est monté dans respectivement une rainure 12a, 12b de sorte à former, de chaque côté de la piste de roulement 3, une butée axiale pour les corps roulants 4. In relation with FIGS. 5 and 7, the cage 5 comprises two rings 7a, 7b between which axially the bridges 8 extend, each ring 7a, 7b having a free edge 13a, 13b which is mounted respectively in a groove 12a, 12b so as to form, on each side of the rolling track 3, an axial stop for the rolling bodies 4.
En particulier, la cage 5 représentée est formée de deux demi-cages 5a, 5b qui présentent une même géométrie qui est analogue à celle de la cage 5 de la figure 1. Ainsi, notamment en fonction des contraintes mécaniques que le palier a à subir, il est possible de choisir d'utiliser une cage 5 (figures 2 et 3) ou deux demi-cages 5a, 5b (figures 5 et 7). In particular, the cage 5 shown is formed of two half-stands 5a, 5b which have the same geometry which is similar to that of the cage 5 of FIG. 1. Thus, in particular as a function of the mechanical stresses that the bearing has to undergo , it is possible to choose to use a cage 5 (Figures 2 and 3) or two half-stands 5a, 5b (Figures 5 and 7).
En relation avec les figures 4 et 6, les demi-cages 5a, 5b comprennent chacune une couronne 7a, 7b sur la face interne de laquelle s'étendent axialement des plots 8a, 8b, les plots 8a, 8b d'une demi-cage 5a, 5b étant disposés dans la continuité axiale des plots 8b, 8a de l'autre demi-cage 5b, 5a pour former les ponts 8. En outre, les plots 8a, 8b comprennent des moyens d'indexation angulaire d'une demi-cage 5a, 5b par rapport à l'autre pour disposer lesdits plots dans la continuité axiale les uns des autres. In relation with FIGS. 4 and 6, the half-stands 5a, 5b each comprise a ring 7a, 7b on the inner face of which axially extend studs 8a, 8b, studs 8a, 8b of a half-cage 5a, 5b being arranged in the axial continuity of the pads 8b, 8a of the other half-cage 5b, 5a to form the bridges 8. In addition, the pads 8a, 8b comprise means for angular indexing of one half cage 5a, 5b relative to each other to arrange said pads in the axial continuity of each other.
Dans le mode de réalisation représenté, les moyens d'indexation comprennent un jeu formé d'un godron 18 en relief et d'une calotte 19 en creux, l'extrémité libre de chacun des plots 8a, 8b étant équipée d'un tel jeu pour pouvoir, lors de la mise en contact desdites extrémités libres, engager les godrons 18 des plots 8a, 8b d'une demi-cage 5a, 5b dans les calottes 19 des plots 8b, 8a de l'autre demi-cage 5a, 5b, et vice et versa. In the embodiment shown, the indexing means comprise a game formed of a raised godron 18 and a hollow cap 19, the free end of each of the pads 8a, 8b being equipped with such a game. to be able, when the said free ends are brought into contact, to engage the gadroons 18 of the studs 8a, 8b of a half-cage 5a, 5b in the caps 19 of the studs 8b, 8a of the other half-cage 5a, 5b , and vice versa.
Sur les figures 4 et 5, la couronne 7 présente des orifices 17 de lubrification du chemin de roulement. Dans le mode de réalisation des figures 6 et 7 qui pourrait être transposé à la figure 1, la couronne 7 présente une portée 7 intérieure 20 qui est agencée pour former un déflecteur d'un côté du chemin de roulement, notamment afin d'empêcher des polluants d'entrer dans ledit chemin et/ou de limiter les fuites de lubrifiant présent dans ledit chemin. En particulier, la portée intérieure 20 s'étend sous les plots 8a, 8b pour venir avec un jeu limité en regard de l'épaulement 15. In Figures 4 and 5, the ring 7 has holes 17 for lubricating the raceway. In the embodiment of FIGS. 6 and 7 that could be transposed in FIG. 1, the ring 7 has an inner bearing surface 20 which is arranged to form a deflector on one side of the raceway, in particular in order to prevent pollutants to enter said path and / or limit lubricant leaks present in said path. In particular, the inner bearing surface 20 extends under the pads 8a, 8b to come with a limited clearance opposite the shoulder 15.
Par ailleurs, dans les modes de réalisation représentés, la cage 5 présente des canaux de lubrification 21 qui s'étendent chacun depuis le bord libre 13 sur la paroi 11 des ponts 8 qui est disposée en regard de la piste de roulement 3, la ~o rainure 12 étant équipée d'orifices (non représentés) d'alimentation en lubrifiant qui débouchent à l'extérieur de l'organe 1, 2. En particulier, les orifices peuvent déboucher sur la périphérie extérieure de l'organe extérieur 2. Moreover, in the embodiments shown, the cage 5 has lubrication channels 21 which each extend from the free edge 13 on the wall 11 of the bridges 8 which is arranged opposite the rolling track 3, the ~ o groove 12 being provided with orifices (not shown) supplying lubricant which open out of the body 1, 2. In particular, the orifices can lead to the outer periphery of the outer member 2.
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