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Cage de retention des billes dans un palier a roulement Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une cage de rétention des billes (1) dans un palier à roulement le long d'un chemin circulaire passant par le centre desdites billes, ladite cage comprenant un ruban annulaire continu (2) qui est délimité radialement entre un bord intérieur (3) et un bord extérieur (4), ledit ruban présentant des plis axiaux définissant une succession alternée de parois latérales avant (5) et de parois latérales arrière (6) qui sont reliées deux à deux par une paroi centrale (7), une portée (9) sur laquelle une bille (1) est destinée à venir en contact glissant s'étendant sur chacune des parois (5, 6, 7) de sorte à former un logement avant (8a) - respectivement arrière (8b) - de rétention de la bille (1) entre une paroi latérale arrière (6) - respectivement avant (5) - et les deux parois centrales (7) qui lui sont adjacentes, chacune des parois centrales (7) présentant une ouverture (10) dans laquelle passe le chemin circulaire, les portées de glissement (9) s'étendant autour desdites ouvertures.

Description

L'invention concerne une cage de rétention des billes dans un palier à roulement le long d'un chemin circulaire passant par le centre desdites billes, ainsi qu'un palier à roulement comprenant au moins une telle cage de rétention.
On connaît de nombreuses géométries de cage comprenant une bague annulaire sur laquelle sont prévus des logements de rétention d'une bille. De façon classique, un logement est formé par une calotte hémisphérique dont la géométrie est agencée pour permettre l'introduction et la rétention d'une bille.
Le document EP-0 592 839 a proposé de réaliser un logement dont la section transversale est configurée sensiblement en forme de C, les cavités communiquant entre elles dans la région centrale autour d'une ligne circonférentielle qui passe par les centres des billes. Cette réalisation permet, en supprimant les ponts de séparation entre les billes, de réduire la distance entre deux billes adjacentes et donc de disposer notamment une bille de plus dans la cage de rétention. Les cages de rétention connues présentent des limitations qui sont principalement dues à la présence de la bague ainsi qu'aux réalisations des logements qui induisent un caractère massif pour les cages. En particulier, la quantité de matière nécessaire pour la réalisation des cages de rétention suivant l'art antérieur induit un prix et un poids qui sont importants. En outre, un manque de souplesse d'une cage de rétention pose des problèmes pour sa fabrication par moulage, pour l'introduction des billes dans respectivement un logement ainsi que pour sa résistance sous l'effet des contraintes à laquelle elle est soumise lors de la rotation du palier. Par ailleurs, le caractère massif des cages de rétention induit un encombrement important de celles-ci dans un palier, tant radialement du fait de la présence de la bague qu'axialement du fait de la présence de matière pour former les cavités autour des billes.
L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant notamment une cage de rétention dans laquelle la distance entre deux billes adjacentes est réduite, ladite cage présentant un encombrement réduit et des logements dans lesquels les billes peuvent être introduites simplement en conservant une capacité de rétention optimale desdites billes dans lesdits logements. En outre, les cages de rétention selon l'invention peuvent présenter une géométrie particulièrement adaptée pour leur fabrication par moulage.
A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose une cage de rétention des billes dans un palier à roulement le long d'un chemin circulaire passant par le centre desdites billes, ladite cage comprenant un ruban annulaire continu qui est délimité radialement entre un bord intérieur et un bord extérieur, ledit ruban présentant des plis axiaux définissant une succession alternée de parois latérales avant et de parois latérales arrière qui sont reliées deux à deux par une paroi centrale, une portée sur laquelle une bille est destinée à venir en contact glissant s'étendant sur chacune des parois de sorte à former un logement avant - respectivement arrière - de rétention de la bille entre une paroi latérale arrière - respectivement avant - et les deux parois centrales qui lui sont adjacentes, chacune des parois centrales présentant une ouverture dans laquelle passe le chemin circulaire, les portées de glissement s'étendant autour desdites ouvertures. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un palier à roulement comprenant des billes et au moins une telle cage de rétention, dans laquelle chaque bille est retenue dans un logement. 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 à 3 sont des représentations d'une cage de rétention selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement en perspective (figure 1), en vue de face (figure 2) et en vue de côté (figure 3) ; - la figure 4 est une vue partielle en coupe longitudinale montrant la disposition des billes dans les logements de la cage de rétention ; - la figure 5 est une vue partielle en perspective d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention.
En relation avec les figures, on décrit ci-dessous une cage de rétention des billes 1 dans un palier à roulement le long d'un chemin circulaire C passant par le centre desdites billes.
La cage de rétention comprend un ruban annulaire continu 2 qui est délimité radialement entre un bord intérieur 3 et un bord extérieur 4. En particulier, la cage peut être formée d'une seule pièce par moulage d'un matériau polymère, notamment thermoplastique, par exemple en polyamide, éventuellement chargé, par exemple par des fibres de verre. De façon avantageuse, la géométrie de la cage permet le démoulage avec une seule direction de moule et sans tiroir. Dans cette description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en référence à l'axe de symétrie du ruban 2. En particulier, le terme « intérieur » est relatif à une disposition proche de cet axe et le terme « extérieur » est relatif à une disposition à distance de cet axe. Par ailleurs, les termes « avant » et « arrière » sont relatifs à une disposition respectivement à gauche sur la figure 4 pour « avant » et à droite pour « arrière ».
Le ruban 2 présente des plis axiaux définissant une succession alternée de parois latérales avant 5 et de parois latérales arrière 6 qui sont reliées deux à deux par une paroi centrale 7. En particulier, les plis axiaux forment le long du ruban 2 une succession de géométries sensiblement en forme de C qui sont disposées tête-bêche, les branches du C correspondant aux parois centrales 7 et le fond du C à une paroi latérale 5, 6. Un logement de rétention 8 d'une bille 1 est formé dans chacune des géométries en C. Pour ce faire, une portée 9 sur laquelle une bille 1 est destinée à venir en contact glissant s'étend sur chacune des parois 5, 6, 7, un logement avant 8a - respectivement arrière 8b - étant formé entre une paroi latérale arrière 6 - respectivement avant 5 - et les deux parois centrales 7 qui lui sont adjacentes.
Cette réalisation qui intègre les logements de rétention 8 dans un ruban 2 formant la cage permet de limiter la quantité de matière nécessaire ainsi que l'encombrement de la cage, et ce en conférant une résistance suffisante pour résister aux efforts que la cage subit lors de la rotation du palier.
Dans le mode de réalisation représenté, les portées de glissement 9 sont sphériques pour définir des logements 8 hémisphériques de diamètre correspondant à celui des billes 1, les logements avant 8a - respectivement arrière 8b - étant ouvert vers l'avant - respectivement vers l'arrière - pour permettre l'introduction de la bille 1 dans le logement 8. La géométrie de la cage permet de lui conférer une souplesse suffisante pour que, lors de l'introduction de la bille 1 dans la géométrie en C, l'appui sur les parois centrales 7 induise une légère déformation élastique du logement 8 afin de permettre le passage de la bille 1 puis la rétention de celle-ci dans ledit logement par retour élastique. Ainsi, les billes 1 peuvent être introduites simplement dans les logements 8 en conservant une capacité de rétention optimale desdites billes dans lesdits logements.
Chacune des parois centrales 7 présente une ouverture 10 dans laquelle passe le chemin circulaire C, les portées de glissement 9 s'étendant autour desdites ouvertures. En particulier, la distance séparant deux billes 1 adjacentes le long du chemin circulaire C est inférieure à l'épaisseur des parois centrales 7.
Comme représenté sur la figure 4, cette réalisation permet aux billes 1 d'être en regard le long du chemin circulaire C afin de réduire la distance entre deux billes 1 adjacentes. En particulier, un jeu réduit peut être prévu entre deux billes 1 adjacentes pour permettre un léger débattement des billes 1 le long du chemin circulaire C. Ainsi, la cage de rétention peut contenir un nombre de billes 1 important par rapport à son diamètre, notamment en ajoutant une bille 1 en gardant l'encombrement d'une cage classique, de sorte à augmenter la capacité de charge du palier à roulement.
Selon une réalisation, les ouvertures 10 présentent un diamètre qui est compris entre 10% et 40% du diamètre des logements 8 afin d'obtenir un bon compromis entre le jeu séparant deux billes 1 adjacentes et la résistance mécanique des parois centrales 7. En outre, les portées de glissement 9 s'étendent sur la périphérie des ouvertures 10 afin que l'appui entre la bille 1 et ladite périphérie n'altère pas la capacité de glissement de ladite bille dans le logement 8. En relation avec la figure 5, on décrit ci-dessous un palier à roulement, notamment un roulement, qui comprend deux organes 11 et des billes 1 disposées entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative. En particulier, le palier comprend deux rangées de billes 1 qui sont chacune disposée dans une cage de rétention selon le mode de réalisation précédemment décrit. Ainsi, chaque bille 1 d'une rangée est retenue dans un logement 8 d'une cage de rétention. Les cages sont disposées en regard axial l'une de l'autre, les parois latérales arrière 6 de l'une des cages étant disposées en regard des parois latérales arrière 6 de l'autre cage. En outre, le bord intérieur 3 du ruban 2 est pourvu de crochets de rétention 12 de la cage dans le palier à roulement, notamment relativement aux efforts axiaux par introduction desdits crochets dans une rainure formée sur l'organe intérieur 11. Dans le mode de réalisation représenté, les parois latérales arrière 6 définissent un diamètre inscrit qui est inférieur au diamètre inscrit qui est défini par les parois latérales avant 5, les crochets 12 s'étendant intérieurement depuis lesdites parois latérales arrière.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Cage de rétention des billes (1) dans un palier à roulement le long d'un chemin circulaire (C) passant par le centre desdites billes, ladite cage comprenant un ruban annulaire continu (2) qui est délimité radialement entre un bord intérieur (3) et un bord extérieur (4), ledit ruban présentant des plis axiaux définissant une succession alternée de parois latérales avant (5) et de parois latérales arrière (6) qui sont reliées deux à deux par une paroi centrale (7), une portée (9) sur laquelle une bille (1) est destinée à venir en contact glissant s'étendant sur chacune des parois (5, 6, 7) de sorte à former un logement avant (8a) - respectivement arrière (8b) - de rétention de la bille (1) entre une paroi latérale arrière (6) - respectivement avant (5) - et les deux parois centrales (7) qui lui sont adjacentes, chacune des parois centrales (7) présentant une ouverture (10) dans laquelle passe le chemin circulaire (C), les portées de glissement (9) s'étendant autour desdites ouvertures.
  2. 2. Cage de rétention selon la revendication 1, caractérisée en ce que les plis axiaux forment le long du ruban (2) une succession de géométries sensiblement en forme de C, lesdites géométries étant disposées tête-bêche pour former un logement (8) dans chacune d'elles.
  3. 3. Cage de rétention selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les portées de glissement (9) sont sphériques pour définir des logements (8) hémisphériques de diamètre correspondant à celui des billes (1).
  4. 4. Cage de rétention selon la revendication 3, caractérisée en ce que les ouvertures (10) présentent un diamètre qui est compris entre 10% et 40% du diamètre des logements (8).
  5. 5. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les portées de glissement (9) s'étendent sur la périphérie des ouvertures (10).
  6. 6. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les parois latérales arrière (6) définissent un diamètre inscrit qui est inférieur au diamètre inscrit qui est défini par les parois latérales avant (5).
  7. 7. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le bord intérieur (3) est pourvu de crochets de rétention (12) de ladite cage dans le palier à roulement.
  8. 8. Cage de rétention selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce que les crochets (12) s'étendent intérieurement depuis les parois latérales arrière (6).
  9. 9. Cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est formée d'une seule pièce par moulage d'un matériau polymère, éventuellement chargé.
  10. 10. Palier à roulement comprenant des billes (1) et au moins une cage de rétention selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle chaque bille (1) est retenue dans un logement (8).
  11. 11. Palier à roulement selon la revendication 10, caractérisé en ce que la distance séparant deux billes (1) adjacentes le long du chemin circulaire (C) est inférieure à l'épaisseur des parois centrales (7).
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