FR2988789A1

FR2988789A1 - Axial clamping device for use in shaft guiding system for setting bearing on shaft, has outer ring supporting deflection angle of inner ring such that operation of shaft and bearing is optimized

Info

Publication number: FR2988789A1
Application number: FR1200958A
Authority: FR
Inventors: Douchane Fages; Laurent Zamponi
Original assignee: Eurocopter France SA; Eurocopter SA
Current assignee: Airbus Helicopters SAS
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-04
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: FR2988789B1

Abstract

The device (10) has a housing (4) accommodated with a shaft (20). An inner ring (2), an outer ring (3) and a row of rolling bodies (1) are provided with a bearing (30). The inner ring is integrated with the shaft. The outer ring is arranged in the housing. An angular adjustment unit allows limited angular movement of the inner ring under the effect of stress experienced by the shaft. The outer ring supports a deflection angle of the inner ring such that operation of the shaft and the bearing is optimized, where the inner and outer rings of the bearing are aligned with respect to each other. An independent claim is also included for a method for axial clamping of a bearing on a shaft.

Description

Dispositif de calage axial d'un roulement d'un arbre soumis à un débattement angulaire. La présente invention concerne le domaine des systèmes de guidage en rotation d'un arbre. L'invention concerne un dispositif de calage axial d'un roulement permettant un débattement angulaire de l'arbre par rapport à son logement, ainsi que le transfert vers ce logement d'une composante axiale des sollicitations subies par cet arbre. Un système de guidage en rotation d'un arbre comprend un logement généralement fixe, l'arbre étant en rotation autour de son axe par rapport audit logement et un ou plusieurs roulements comprenant traditionnellement une bague intérieure, une bague extérieure et une pluralité de corps roulants, tels que des billes ou des rouleaux. Ces corps roulants peuvent être agencés sur une ou deux rangées, une ou plusieurs cages assurant un espacement constant entre chaque corps roulant. Chaque bague est équipée d'au moins un chemin de roulement sur lequel roulent les corps roulants. Les corps roulants assurent ainsi la rotation relative de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure autour de l'axe de rotation du roulement, qui correspond également à l'axe de symétrie de la bague intérieure et à l'axe de symétrie de la bague extérieure. Cet axe de symétrie est dit axe de la bague intérieure ou axe de la bague extérieure par la suite par raison de simplification. Axial locking device for a bearing of a shaft subjected to an angular displacement. The present invention relates to the field of guidance systems in rotation of a tree. The invention relates to a device for axially setting a bearing for angular displacement of the shaft relative to its housing, and the transfer to this housing of an axial component of the stresses on the shaft. A system for guiding a rotation of a shaft comprises a generally fixed housing, the shaft being rotated about its axis relative to said housing and one or more bearings traditionally comprising an inner ring, an outer ring and a plurality of rolling bodies. , such as balls or rolls. These rolling bodies may be arranged in one or two rows, one or more cages providing a constant spacing between each rolling body. Each ring is equipped with at least one raceway on which the rolling bodies roll. The rolling bodies thus ensure the relative rotation of the inner ring relative to the outer ring about the axis of rotation of the bearing, which also corresponds to the axis of symmetry of the inner ring and to the axis of symmetry of the outer ring. This axis of symmetry is called axis of the inner ring or axis of the outer ring later for simplification reason.

La bague intérieure du roulement est généralement solidaire de l'arbre, la bague extérieure du roulement étant fixe par rapport au logement. Les axes de rotation de l'arbre et du roulement doivent donc être confondus pour garantir un fonctionnement optimal. The inner ring of the bearing is generally integral with the shaft, the outer ring of the bearing being fixed relative to the housing. The axes of rotation of the shaft and the bearing must therefore be combined to ensure optimum operation.

Un tel système de guidage comprend généralement deux roulements assurant le guidage en rotation de l'arbre. Suivant les applications de ce système de guidage, l'arbre peut être soumis à différentes sollicitations, qui doivent être transférées au logement, par l'intermédiaire du ou des roulements. Ces sollicitations se décomposent suivant une direction privilégiée, à savoir suivant l'axe de rotation de l'arbre, et dans un plan perpendiculaire à cet axe de rotation. Une première composante de ces sollicitations, dirigée selon l'axe de rotation de l'arbre, a tendance à induire une translation de l'arbre le long de son axe de rotation, tandis qu'une seconde composante tend à déformer et à faire pivoter l'arbre par rapport au logement selon un axe perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre. Afin de bloquer la translation de l'arbre le long de son axe de rotation, une butée axiale est généralement utilisée. Cette première composante des sollicitations subies par l'arbre est alors transférée au logement et à au moins un des roulements sous la forme d'une charge axiale. La seconde composante a tendance à induire un débattement angulaire de l'arbre. On comprend par débattement angulaire une déformation de l'arbre en flexion par rapport à son axe de rotation théorique. Le dispositif de guidage peut soit permettre une certaine mobilité autorisant ce débattement angulaire de l'arbre, soit être suffisamment rigide pour s'opposer à ce débattement. Dans tous les cas, cette seconde composante est transférée, totalement ou partiellement, aux roulements sous la forme de charges radiales. Les roulements les plus fréquemment utilisés dans les systèmes de guidage sont généralement adaptés à une seule de ces charges, axiale ou radiale. Par exemple, un roulement à une rangée de billes est usuellement utilisé pour une unique charge radiale. Par contre, certains roulements peuvent accepter une autre composante de faible intensité. Par exemple, les roulements à rouleaux cylindriques acceptent une forte charge radiale et une charge axiale beaucoup plus faible. Ainsi, on fait en sorte par exemple que la charge axiale ne dépasse pas 10% environ de la charge radiale pour ne pas entraîner une dégradation rapide des roulements. Dans le cas où il y a une combinaison de charges axiales et radiales importantes, un débattement angulaire de l'arbre par rapport au logement apparaît souvent. Si le roulement ne tolère pas ce débattement angulaire, on observe un désalignement de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure. On entend par désalignement des bagues un déplacement d'une bague par rapport à l'autre. Par suite, les faces latérales des bagues intérieure et extérieure ne sont plus dans un même plan, ni dans des plans parallèles. Elles ne sont donc plus alignées. Les zones de contacts entre les corps roulants et les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure sont alors modifiées. Le fonctionnement du roulement n'est plus dans une configuration normale. Il en résulte un angle de contact entre d'une part la ligne reliant les points de contact d'un corps roulant sur les chemins de roulement et d'autre part la ligne reliant la position normale de ces points de contact, lorsque que le roulement n'est soumis à aucune charge par exemple. La valeur de cet angle de contact varie avec l'azimut du corps roulant et la direction de la charge appliquée au roulement. La valeur de cet angle de contact peut devenir importante, de même que sa variation sur un tour. Par suite, une grande variation de cet angle de contact peut générer des contraintes parasites appliquées sur les corps roulants et les chemins de roulement. Such a guide system generally comprises two bearings ensuring the rotational guidance of the shaft. Depending on the applications of this guidance system, the shaft may be subjected to different stresses, which must be transferred to the housing, through the bearing or bearings. These stresses are decomposed in a preferred direction, namely along the axis of rotation of the shaft, and in a plane perpendicular to this axis of rotation. A first component of these stresses, directed along the axis of rotation of the shaft, tends to induce a translation of the shaft along its axis of rotation, while a second component tends to deform and rotate the shaft relative to the housing along an axis perpendicular to the axis of rotation of the shaft. In order to block the translation of the shaft along its axis of rotation, an axial stop is generally used. This first component of the stresses undergone by the shaft is then transferred to the housing and to at least one of the bearings in the form of an axial load. The second component tends to induce an angular displacement of the shaft. Angular displacement is understood to mean a deformation of the shaft in bending with respect to its theoretical axis of rotation. The guiding device may either allow a certain mobility allowing this angular displacement of the shaft, or be sufficiently rigid to oppose this movement. In all cases, this second component is transferred, totally or partially, to the bearings in the form of radial loads. The bearings most frequently used in guidance systems are generally adapted to only one of these loads, axial or radial. For example, a single-row ball bearing is usually used for a single radial load. On the other hand, some bearings can accept another low intensity component. For example, cylindrical roller bearings accept a high radial load and a much lower axial load. Thus, it is ensured for example that the axial load does not exceed about 10% of the radial load so as not to cause rapid degradation of the bearings. In the case where there is a combination of axial and radial loads, an angular displacement of the shaft relative to the housing often appears. If the bearing does not tolerate this angular displacement, misalignment of the inner ring relative to the outer ring is observed. By misalignment of the rings is meant a displacement of one ring relative to the other. As a result, the lateral faces of the inner and outer rings are no longer in the same plane or in parallel planes. They are no longer aligned. The areas of contact between the rolling bodies and the raceways of the inner and outer rings are then changed. The operation of the bearing is no longer in a normal configuration. This results in an angle of contact between, on the one hand, the line connecting the points of contact of a rolling body on the raceways and, on the other hand, the line connecting the normal position of these contact points, when the bearing is not subject to any load for example. The value of this contact angle varies with the azimuth of the rolling body and the direction of the load applied to the bearing. The value of this contact angle can become important, as can its variation over a lap. As a result, a large variation of this contact angle can generate parasitic stresses applied to the rolling bodies and the raceways.

Ces contraintes parasites peuvent alors générer une dégradation rapide par usure des chemins de roulements et/ou des corps roulants. Par suite, les performances du roulement seront dégradées notamment par l'apparition de frottements importants, voire d'un grippage. Pour résoudre ce problème, on peut utiliser soit une combinaison de deux roulements différents, un roulement dimensionné pour les charges axiales et un roulement dimensionné pour les charges radiales, soit un roulement dimensionné pour ces deux types de charges. Dans le premier cas (combinaison de deux roulements), l'utilisation de deux roulements différents impose certaines contraintes, notamment en termes d'encombrement, de masse et de coût. De plus, une telle combinaison accepte alors des charges importantes, tant axiales que radiales, mais reste très peu tolérante en termes de débattement angulaire de l'arbre par rapport au logement. Dans une telle combinaison, on peut notamment utiliser, pour la reprise des charges axiales, un type particulier de roulement tel qu'une butée à billes. Ce type de roulement supporte uniquement des charges axiales et assure la fonction butée axiale, mais aucune fonction de guidage en rotation. Il existe des butées à billes à simple effet, adaptées à des charges axiales orientées dans un seul sens et des butées à billes à double effet, adaptées à des charges axiales alternées dans les deux sens. Par contre, la fréquence de rotation des butées à billes est limitée par l'action de la force centrifuge sur les billes. Dans le second cas (roulement dimensionné pour deux types de sollicitations), on peut notamment distinguer différents types de roulements capables d'accepter des débattements angulaires importants. Tout d'abord, on trouve un premier type de roulement composé d'une rangée de billes, d'une bague intérieure, d'une bague intermédiaire et d'une bague extérieure, les billes roulant entre la bague intérieure et la bague intermédiaire, sur leurs chemins de roulement respectifs. Le profil extérieur de la bague intermédiaire est sphérique et en adéquation avec le profil intérieur de la bague extérieure, permettant ainsi un rotulage de l'ensemble composé des billes, de la bague intérieure et de la bague intermédiaire par rapport à la bague extérieure. On entend par rotulage, la capacité pour la bague intermédiaire de posséder trois degrés de liberté en rotation par rapport à la bague extérieure. Ce roulement répond au problème de débattement angulaire de l'arbre et accepte des charges radiales importantes. Par contre, il est peu tolérant en termes de charges axiales, le rotulage n'étant pas compatible avec une reprise des charges axiales sur la bague intermédiaire. De plus, le coût de réalisation de ce type de roulement est 20 élevé, nécessitant des usinages et des rectifications complexes au niveau des surfaces sphériques. Enfin, l'ajout d'une mobilité supplémentaire, à savoir le rotulage réalisé sans élément roulant, ajoute également un risque supplémentaire de grippage. 25 Ensuite, on trouve un second type de roulement composé par exemple de deux rangées de tonneaux, d'une bague intérieure et d'une bague extérieure. Le chemin de roulement intérieur de la bague extérieure est sphérique et en adéquation avec le profil des tonneaux, permettant ainsi un rotulage de l'ensemble composé des tonneaux et de la bague intérieure par rapport à la bague extérieure. Là encore, ce roulement répond au problème de débattement angulaire de l'arbre, par le rotulage qu'il permet, et accepte des charges radiales importantes. Il admet également des charges axiales dans les deux sens, grâce à l'utilisation de deux rangées de tonneaux. Par contre, l'utilisation de ces tonneaux, de par leur surface de contact importante avec les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure, ne permet pas d'atteindre des fréquences de rotation très élevées, contrairement à des roulements utilisant des billes ayant un contact ponctuel avec les chemins de roulement. De plus, le coût de réalisation de ce type de roulement est 15 élevé, nécessitant des usinages et des rectifications complexes au niveau des surfaces sphériques des bagues et des tonneaux. On constate donc que des solutions existent pour construire des systèmes de guidage en rotation acceptant des charges combinées et permettant un débattement angulaire de l'arbre. Mais 20 ces solutions présentent des inconvénients en termes de coût, et des limitations telles que l'encombrement, la masse, la vitesse de rotation ou les charges admissibles. La présente invention a alors pour objet de proposer un dispositif permettant de s'affranchir des limitations mentionnées ci- 25 dessus pour permettre le débattement angulaire de l'arbre par rapport à son logement, tout en assurant la reprise d'une ou plusieurs charges axiales. Selon l'invention, un dispositif de calage axial d'un roulement assemblé sur un arbre muni d'un axe de rotation et soumis à au moins une sollicitation comprend un logement de l'arbre et un roulement, incluant une bague intérieure, une bague extérieure et au moins une rangée de corps roulants, une ou plusieurs cages pouvant assurer un espacement constant entre chaque corps roulant. Les corps roulants, qui peuvent être des billes ou des rouleaux par exemple, roulent sur un chemin de roulement extérieur de la bague intérieure et sur un chemin de roulement intérieur de la bague extérieure, assurant ainsi la rotation relative d'une bague par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation du roulement. Cet axe de rotation est sensiblement confondu avec l'axe de la bague intérieure et avec l'axe de la bague extérieure. La bague intérieure du roulement est positionnée sur l'arbre et est solidaire de l'arbre, l'axe de la bague intérieure étant sensiblement confondu avec l'axe de rotation de l'arbre. La bague extérieure est agencée dans le logement. Nous prendrons comme hypothèse que le logement de l'arbre est fixe et que l'arbre est en rotation par rapport au logement, bien que l'inverse soit également envisageable. Dans ces conditions et lorsqu'aucune sollicitation n'est appliquée sur l'arbre, l'axe de rotation de l'arbre est confondu avec l'axe de rotation du roulement et donc l'axe de la bague intérieure. Le dispositif de calage axial selon l'invention est généralement associé à un dispositif de guidage en rotation de l'arbre comprenant au moins un roulement, de préférence deux roulements. Au cours de son utilisation, l'arbre en rotation peut être soumis alternativement à différentes sollicitations, qui doivent être transférées au logement. Comme évoqué précédemment, il est connu que ces sollicitations peuvent provoquer une déformation et un débattement angulaire de l'arbre rapport au logement, ainsi que le transfert au logement de l'arbre de charges axiales et de charges radiales. Ce dispositif est remarquable en ce qu'il comporte un moyen de calage angulaire pour autoriser au moins un débattement angulaire limité de la bague intérieure du roulement du dispositif de calage sous l'effet d'au moins une des sollicitations subies par l'arbre. En effet, il est possible, pour un système mécanique défini, de déterminer, par calculs, essais ou simulations, la direction et 10 l'intensité d'au moins une sollicitation déterminée subie par un arbre en rotation de ce système mécanique. Par suite, il est possible de définir, pour cette sollicitation déterminée, par calculs, essais ou simulations, la valeur du débattement angulaire de l'arbre et la direction de ce débattement 15 angulaire, ainsi que les valeurs de la charge axiale et de la charge radiale correspondant à cette sollicitation déterminée après ce débattement angulaire. Le moyen de calage angulaire du dispositif de l'invention, permet alors un tel débattement angulaire de la bague intérieure 20 du roulement, et par suite de l'arbre, selon la direction déterminée et de la valeur déterminée correspondant à la sollicitation déterminée. La direction déterminée de ce débattement se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre soumis à aucune sollicitation. 25 En conséquence, l'arbre ayant cette capacité de débattre, les contraintes qu'il subit sont réduites. Par suite, le fonctionnement du dispositif de calage axial ainsi que le fonctionnement du dispositif de guidage en rotation de l'arbre sont nettement améliorés. These parasitic stresses can then generate rapid wear degradation of the rolling paths and / or rolling bodies. As a result, the performance of the bearing will be degraded in particular by the appearance of significant friction, or even seizure. To solve this problem, it is possible to use either a combination of two different bearings, a bearing dimensioned for axial loads and a bearing dimensioned for radial loads, or a bearing dimensioned for these two types of loads. In the first case (combination of two bearings), the use of two different bearings imposes certain constraints, particularly in terms of size, weight and cost. In addition, such a combination then accepts large loads, both axial and radial, but remains very tolerant in terms of angular displacement of the shaft relative to the housing. In such a combination, it is possible in particular to use, for the recovery of axial loads, a particular type of bearing such as a thrust ball. This type of bearing only supports axial loads and provides the axial stop function, but no rotational guiding function. Single-acting thrust bearings are available for single-direction axial loads and double-acting thrust ball bearings, suitable for alternating axial loads in both directions. On the other hand, the rotation frequency of the thrust bearings is limited by the action of the centrifugal force on the balls. In the second case (bearing dimensioned for two types of stresses), one can distinguish between different types of bearings capable of accepting large angular deflections. First, there is a first type of bearing composed of a row of balls, an inner ring, an intermediate ring and an outer ring, the balls rolling between the inner ring and the intermediate ring, on their respective tracks. The outer profile of the intermediate ring is spherical and in adequacy with the inner profile of the outer ring, thereby allowing a swiveling of the assembly consisting of the balls, the inner ring and the intermediate ring relative to the outer ring. Spigging means the capacity for the intermediate ring to have three degrees of freedom in rotation relative to the outer ring. This bearing responds to the problem of angular displacement of the shaft and accepts significant radial loads. On the other hand, it is not very tolerant in terms of axial loads, the swiveling not being compatible with a recovery of the axial loads on the intermediate ring. In addition, the cost of producing this type of bearing is high, requiring complex machining and rectification of the spherical surfaces. Finally, the addition of additional mobility, namely the swiveling carried out without rolling element, also adds an additional risk of seizure. Then there is a second type of bearing composed of, for example, two rows of barrels, an inner ring and an outer ring. The inner raceway of the outer ring is spherical and in line with the profile of the barrels, thus allowing a swiveling of the assembly consisting of the barrels and the inner ring relative to the outer ring. Again, this bearing responds to the problem of angular displacement of the shaft, by the swiveling it allows, and accepts significant radial loads. It also accepts axial loads in both directions, thanks to the use of two rows of barrels. On the other hand, the use of these barrels, because of their large contact surface with the raceways of the inner and outer rings, does not make it possible to reach very high rotational frequencies, unlike bearings using balls having a large diameter. punctual contact with the raceways. In addition, the cost of producing this type of bearing is high, requiring complex machining and rectification of the spherical surfaces of the rings and barrels. It can thus be seen that solutions exist for constructing rotation guiding systems that accept combined loads and allow angular movement of the shaft. But these solutions have disadvantages in terms of cost, and limitations such as bulk, mass, rotational speed or allowable loads. The object of the present invention is therefore to propose a device making it possible to overcome the abovementioned limitations in order to allow the angular displacement of the shaft relative to its housing, while ensuring the recovery of one or more axial loads. . According to the invention, a device for axially locking a bearing assembled on a shaft provided with an axis of rotation and subjected to at least one load comprises a housing of the shaft and a bearing, including an inner ring, a ring outer and at least one row of rolling bodies, one or more cages that can ensure a constant spacing between each rolling body. The rolling bodies, which may be balls or rollers, for example, roll on an outer race of the inner race and on an inner race of the outer race, thus ensuring the relative rotation of a race with respect to the other around an axis of rotation of the bearing. This axis of rotation is substantially coincident with the axis of the inner ring and with the axis of the outer ring. The inner ring of the bearing is positioned on the shaft and is integral with the shaft, the axis of the inner ring being substantially coincident with the axis of rotation of the shaft. The outer ring is arranged in the housing. We will assume that the housing of the shaft is fixed and that the shaft is rotated relative to the housing, although the opposite is also possible. Under these conditions and when no stress is applied to the shaft, the axis of rotation of the shaft coincides with the axis of rotation of the bearing and therefore the axis of the inner ring. The axial clamping device according to the invention is generally associated with a guide device for rotating the shaft comprising at least one bearing, preferably two bearings. During its use, the rotating shaft can be alternately subjected to different stresses, which must be transferred to the housing. As mentioned above, it is known that these stresses can cause deformation and angular displacement of the shaft to the housing, and the transfer to the housing of the shaft axial loads and radial loads. This device is remarkable in that it comprises an angular setting means to allow at least a limited angular movement of the inner ring of the bearing of the wedging device under the effect of at least one of the stresses on the shaft. Indeed, it is possible, for a defined mechanical system, to determine, by calculations, tests or simulations, the direction and the intensity of at least one determined stress experienced by a rotating shaft of this mechanical system. As a result, it is possible to define, for this determined solicitation, by calculations, tests or simulations, the value of the angular displacement of the shaft and the direction of this angular displacement, as well as the values of the axial load and the radial load corresponding to this solicitation determined after this angular deflection. The angular setting means of the device of the invention, then allows such an angular displacement of the inner ring 20 of the bearing, and consequently the shaft, in the determined direction and the determined value corresponding to the determined solicitation. The determined direction of this movement is in a plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft subjected to any stress. As a result, the tree having this ability to debate, the constraints it undergoes are reduced. As a result, the operation of the axial clamping device and the operation of the device for guiding the rotation of the shaft are significantly improved.

De fait, les charges transmises au roulement du dispositif de calage axial sont réduites et orientées plus favorablement. Le débattement angulaire de l'arbre permet ainsi de réduire les contraintes parasites transmises au roulement de ce dispositif de calage axial et générant des déformations ou des usures prématurées. Un tel dispositif de calage axial est donc très bien adapté à une seule sollicitation déterminée subie par l'arbre en rotation. Si cet arbre subi alternativement différentes sollicitations au cours de son fonctionnement, une sollicitation doit être choisie, la plus pénalisante en termes d'intensité ou la plus fréquemment subie par l'arbre par exemple, pour être la sollicitation déterminée. Ainsi, le fonctionnement du dispositif de calage axial, sous cette sollicitation déterminée, donc du roulement qu'il comporte, sera optimum. Son fonctionnement sera également très bon pour des sollicitations variant autour de cette sollicitation déterminée, le débattement permis par ce dispositif permettant de réduire les contraintes parasites induites par ces sollicitations. Par contre, pour les autres sollicitations que peut subir l'arbre, le fonctionnement du dispositif de calage axial, donc du roulement, pourra être dégradé, mais restera acceptable car ces conditions ne sont ni les plus pénalisantes en termes d'intensité, ni les plus fréquentes. Pour la suite de la description, nous utiliserons simplement le terme « sollicitation » pour évoquer la sollicitation déterminée subie par l'arbre et pour laquelle le dispositif de calage axial est défini. Le dispositif peut de plus comporter une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires. In fact, the loads transmitted to the bearing of the axial wedging device are reduced and oriented more favorably. The angular displacement of the shaft thus makes it possible to reduce the stray stresses transmitted to the bearing of this axial stalling device and generating deformations or premature wear. Such an axial wedging device is therefore very well adapted to a single determined stress experienced by the rotating shaft. If this tree underwent alternately different stresses during its operation, a stress must be chosen, the most penalizing in terms of intensity or most frequently suffered by the tree for example, to be the determined solicitation. Thus, the operation of the axial clamping device, under this determined stress, and therefore the bearing that it comprises, will be optimum. Its operation will also be very good for solicitations varying around this determined solicitation, the deflection allowed by this device to reduce stresses induced by these solicitations. On the other hand, for the other stresses that the shaft may experience, the operation of the axial wedging device, and therefore of the bearing, may be degraded, but will remain acceptable because these conditions are neither the most penalizing in terms of intensity nor the more frequent. For the following description, we will simply use the term "solicitation" to evoke the determined stress on the shaft and for which the axial wedging device is defined. The device may further include one or more additional features.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le moyen de calage angulaire comporte une butée axiale, agencée dans le logement, pour assurer la reprise d'une charge axiale. En effet, la sollicitation subie par l'arbre se décompose selon une charge axiale et une charge radiale qui doivent être transmises au logement de l'arbre. La charge axiale est en fait transmise au logement au travers du moyen de calage angulaire par l'intermédiaire de cette butée axiale, alors que la charge radiale est transmise au logement par le dispositif de guidage en rotation associé au dispositif de calage axial par l'intermédiaire d'au moins un des roulements que comporte le dispositif de guidage en rotation. Sous l'effet de la sollicitation, la butée axiale a une première face en appui sur le logement et une seconde face en appui sur la bague extérieure du roulement. La butée axiale assure alors la reprise de la charge axiale correspondant à cette sollicitation et la transmission de cette charge axiale au logement de l'arbre. De plus, la butée axiale forme un plan incliné par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre soumis à aucune sollicitation., Pour permettre à la bague extérieure d'accompagner totalement le débattement angulaire de l'arbre et de la bague intérieure, ce plan incliné forme un angle avec ce plan perpendiculaire égal à la valeur déterminée du débattement angulaire de l'arbre. In a preferred embodiment of the invention, the angular setting means comprises an axial stop, arranged in the housing, to ensure the recovery of an axial load. Indeed, the stress on the shaft is broken down according to an axial load and a radial load that must be transmitted to the housing of the shaft. The axial load is actually transmitted to the housing through the angular wedging means via this axial stop, while the radial load is transmitted to the housing by the rotational guiding device associated with the axial wedging device by the intermediate of at least one of the bearings that comprises the rotation guiding device. Under the effect of the biasing, the axial stop has a first face bearing on the housing and a second face bearing on the outer ring of the bearing. The axial abutment then ensures the recovery of the axial load corresponding to this bias and the transmission of this axial load to the housing of the shaft. In addition, the axial abutment forms a plane inclined relative to a plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft subjected to no stress., To allow the outer ring to fully accompany the angular movement of the shaft and of the inner ring, this inclined plane forms an angle with the perpendicular plane equal to the determined value of the angular displacement of the shaft.

Par ailleurs, le moyen de calage angulaire agence un jeu, aussi bien radialement qu'axialement, entre la bague extérieure du roulement et le logement. Ce jeu permet à la bague extérieure de débattre jusqu'à être en appui sur la seconde face de la butée axiale constituée par le plan incliné, assurant ainsi la transmission de la charge axiale subie par le roulement du dispositif de calage axial au logement. En conséquence, lorsque l'arbre n'est soumis à aucune sollicitation, le moyen de calage angulaire agence un jeu axial et 5 un jeu radial entre la bague extérieure du roulement et le logement. Lorsque l'arbre est soumis à la sollicitation, la bague extérieure débat angulairement et le moyen de calage angulaire agence uniquement un jeu radial entre la bague extérieure du roulement et le logement, la bague extérieure étant en appui et 10 bloquée par frottement ou par tout autre moyen complémentaire sur la butée axiale. De fait, ce jeu radial, toujours présent entre la bague extérieure et le logement, interdit la reprise par le roulement, et par suite par le dispositif de calage axial, de toute charge radiale. 15 La reprise des charges radiales est alors assurée par le dispositif de guidage en rotation associé au dispositif de calage axial. Le roulement du dispositif de calage axial est ainsi soumis à une unique charge axiale. Par contre, lorsque l'arbre est soumis à une très faible 20 sollicitation, ce jeu axial et ce jeu radial provoquent un fonctionnement particulier du roulement du dispositif de calage axial. En effet, ces jeux ne permettent pas un blocage en rotation entre la bague extérieure du roulement et le logement. De fait, une rotation de la bague extérieure par rapport au logement est 25 possible. De façon inattendue, la bague extérieure lors de son débattement, c'est-à-dire lorsque l'arbre est soumis à la sollicitation, est en appui contre la butée axiale et soumise à la charge axiale correspondant à cette sollicitation. Les frottements 30 ainsi obtenus entre la bague extérieure et la butée axiale peuvent être alors suffisants pour assurer un blocage en rotation entre elles. Par suite, on retrouve un fonctionnement normal, la bague intérieure tournant avec l'arbre et la bague extérieure étant solidaire du logement et de la butée axiale. Furthermore, the angular setting means provides a clearance, both radially and axially, between the outer ring of the bearing and the housing. This clearance allows the outer ring to debate until it bears on the second face of the axial abutment constituted by the inclined plane, thus ensuring the transmission of the axial load undergone by the bearing of the axial locking device housing. Consequently, when the shaft is not subjected to any stress, the angular wedging means arranges an axial clearance and a radial clearance between the outer ring of the bearing and the housing. When the shaft is subjected to stress, the outer ring angularly and angularly angular setting means only a radial clearance between the outer ring of the bearing and the housing, the outer ring being supported and 10 locked by friction or by any other complementary means on the axial abutment. In fact, this radial clearance, always present between the outer ring and the housing, prohibits the recovery by the bearing, and therefore by the axial clamping device, any radial load. The recovery of the radial loads is then ensured by the rotational guiding device associated with the axial wedging device. The bearing of the axial locking device is thus subjected to a single axial load. On the other hand, when the shaft is subjected to a very low load, this axial clearance and this radial clearance cause a particular operation of the bearing of the axial wedging device. Indeed, these games do not allow rotation locking between the outer ring of the bearing and the housing. In fact, rotation of the outer ring relative to the housing is possible. Unexpectedly, the outer ring during its travel, that is to say when the shaft is subjected to the bias, bears against the axial stop and subjected to the axial load corresponding to this stress. The friction thus obtained between the outer ring and the axial abutment can then be sufficient to ensure locking in rotation between them. As a result, there is normal operation, the inner ring rotating with the shaft and the outer ring being secured to the housing and the axial stop.

Cependant, un moyen complémentaire peut être utilisé pour assurer ce blocage en rotation entre la bague extérieure du roulement et la butée axiale. Par exemple, un ergot ou un pion est solidaire de la bague extérieure et coopère avec une rainure ou un trou de la butée axiale. However, a complementary means can be used to ensure this locking in rotation between the outer ring of the bearing and the axial stop. For example, a lug or pin is integral with the outer ring and cooperates with a groove or a hole of the axial abutment.

La butée axiale autorise ainsi un débattement angulaire limité de la bague extérieure, qui peut accompagner le débattement angulaire de l'arbre et celui de la bague intérieure. En conséquence, les bagues intérieure et extérieure du roulement débattant ensemble, les conditions de fonctionnement du roulement restent optimales lorsque l'arbre est soumis à la sollicitation. En effet, les bagues intérieure et extérieure du roulement restent sensiblement alignées lors du débattement de l'arbre ou bien le désalignement entre ces deux bagues est minimal sous l'effet de la sollicitation. De fait, les corps roulants restent correctement positionnés sur les chemins de roulement des bagues intérieure et extérieure, l'angle de contact entre d'une part chaque corps roulant et d'autre part les chemins de roulement étant minimisé. De plus, la variation de cet angle de contact en fonction de l'azimut des corps roulants est également minimisée. Enfin, le roulement du dispositif de calage axial, et par suite, les bagues intérieure et extérieure, ne sont soumis qu'à une charge axiale. The axial stop thus allows a limited angular travel of the outer ring, which can accompany the angular movement of the shaft and that of the inner ring. As a result, the inner and outer rings of the bearing debating together, the operating conditions of the bearing remain optimal when the shaft is subjected to the stress. Indeed, the inner and outer rings of the bearing remain substantially aligned during the travel of the shaft or the misalignment between these two rings is minimal under the effect of the solicitation. In fact, the rolling bodies remain correctly positioned on the raceways of the inner and outer rings, the contact angle between on the one hand each rolling body and on the other hand the raceways being minimized. In addition, the variation of this contact angle as a function of the azimuth of the rolling bodies is also minimized. Finally, the bearing of the axial clamping device, and consequently the inner and outer rings, are only subjected to an axial load.

En conséquence, les contraintes parasites appliquées sur les corps roulants sont faibles et la dégradation par usure des corps roulants et des chemins de roulement se trouvent nettement diminuée. La durée de vie du roulement est alors notablement augmentée par rapport à un système ne permettant pas un tel débattement. De plus, le débattement angulaire permis par le moyen de calage angulaire du dispositif rend possible l'utilisation d'un roulement standard, là où sont traditionnellement utilisés des roulements possédant la fonction rotulage. Il est également possible selon l'invention et de façon inattendue, d'utiliser par exemple un roulement à une rangée de billes, là où est traditionnellement utilisée une butée à billes En effet, un roulement à une rangée de billes est usuellement utilisé pour une unique charge radiale. Mais le débattement angulaire, permis par le moyen de calage angulaire du dispositif, permet de maintenir les bagues du roulement alignées, autorisant ainsi la reprise d'une charge purement axiale par ce roulement sans dégradation de ses corps roulants ou de ses chemins de roulement. Enfin, l'utilisation d'un roulement à une rangée de billes permet avantageusement des fréquences de rotation plus élevées qu'une butée à billes. Selon une variante du mode de réalisation précédent, la seconde face de la butée axiale forme non plus une pente inclinée, mais une surface courbe adaptée aux déformations du logement et du roulement ainsi qu'au débattement angulaire de l'arbre soumis à une sollicitation. As a result, the parasitic stresses applied to the rolling bodies are low and wear degradation of the rolling bodies and raceways is significantly reduced. The life of the bearing is then significantly increased compared to a system not allowing such a movement. In addition, the angular movement allowed by the angular setting means of the device makes possible the use of a standard bearing, where are traditionally used bearings having the swiveling function. It is also possible according to the invention and, unexpectedly, to use, for example, a one-row ball bearing, where a ball thrust bearing is traditionally used. Indeed, a one-row ball bearing is usually used for a ball bearing. single radial load. But the angular displacement, enabled by the angular setting means of the device, keeps the bearing rings aligned, allowing the recovery of a purely axial load by the bearing without degradation of its rolling bodies or its raceways. Finally, the use of a bearing with a row of balls advantageously allows higher rotational frequencies than a thrust ball. According to a variant of the previous embodiment, the second face of the axial abutment no longer forms an inclined slope, but a curved surface adapted to the deformations of the housing and the bearing and the angular displacement of the shaft subjected to a stress.

En effet, le débattement angulaire de l'arbre peut s'accompagner de déformations des pièces environnantes, c'est-à-dire le logement et les bagues intérieure et extérieure du roulement. La sollicitation subie par l'arbre étant déterminée, il est possible de déterminer de la même manière, c'est-à-dire par calculs, essais ou simulations, les déformations que subiront ces pièces environnantes. Il est donc possible de définir la forme de la seconde face de la butée axiale pour correspondre à ces déformations des pièces environnantes et au débattement angulaire de l'arbre, c'est-à-dire par suite au débattement angulaire des bagues intérieure et extérieure. Cette forme adaptée aux déformations permet alors d'avoir une surface d'appui en adéquation avec les pièces environnantes déformées sous la sollicitation subie par l'arbre. Cette forme adaptée constitue alors une surface courbe sur la seconde face de la butée axiale. De fait, la butée axiale permet la répartition de la charge axiale subie par le roulement sur l'ensemble de cette surface d'appui, évitant ainsi des zones d'appui de faibles surfaces, voire ponctuelles, générant alors des contraintes locales très importantes. De plus, cette butée axiale peut être orientée dans le logement, afin de garantir sa position angulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre. En effet, la forme de cette butée axiale est déterminée, selon la sollicitation subie par l'arbre, pour une valeur déterminée du débattement angulaire et une direction déterminée de ce débattement. Le plan incliné de la butée axiale, par exemple, doit donc être positionné suivant une orientation précise et bien défini par les 30 calculs, les essais ou les simulations précédemment énoncés. Indeed, the angular displacement of the shaft may be accompanied by deformations of the surrounding parts, that is to say the housing and the inner and outer rings of the bearing. The stress on the tree being determined, it is possible to determine in the same manner, that is to say by calculations, tests or simulations, the deformations that will undergo these surrounding parts. It is therefore possible to define the shape of the second face of the axial abutment to correspond to these deformations of the surrounding parts and to the angular displacement of the shaft, that is to say as a result of the angular displacement of the inner and outer rings. . This shape adapted to the deformations then allows to have a bearing surface in line with the surrounding parts deformed under the stress on the tree. This adapted shape then constitutes a curved surface on the second face of the axial abutment. In fact, the axial abutment allows the distribution of the axial load undergone by the bearing on the whole of this bearing surface, thus avoiding support areas of small areas, even punctual, then generating very large local stresses. In addition, this axial stop can be oriented in the housing, to ensure its angular position around the axis of rotation of the shaft. In fact, the shape of this axial abutment is determined, according to the stress on the shaft, for a determined value of the angular displacement and a determined direction of this deflection. The inclined plane of the axial abutment, for example, must therefore be positioned in a precise and well-defined orientation by the calculations, tests or simulations previously stated.

L'orientation de la butée axiale garantit alors le respect de la direction déterminée de ce débattement angulaire. Cette orientation peut par exemple être assurée par un pion présent sur la butée axiale coopérant avec un trou présent dans le logement. Selon un autre mode de réalisation, la butée axiale peut être intégrée directement au logement, c'est-à-dire être une partie constitutive du logement. En effet, cette butée axiale est définie pour une direction déterminée de débattement angulaire et est fixe par rapport au logement. Le montage du dispositif de calage axial selon l'invention est alors simplifié, n'ayant plus de butée axiale à assembler et à éventuellement orienter dans le logement. Dans un autre mode de réalisation, le moyen de calage angulaire comporte deux butées axiales, agencées de part et d'autre du roulement du dispositif de calage axial. Dans ce cas, l'arbre peut subir au moins deux sollicitations différentes, se décomposant en au moins deux charges axiales de sens opposés sur le roulement du dispositif de calage axial. En effet, les deux butées se trouvant de part et d'autre du roulement, chacune d'elles est capable d'assurer la reprise d'une charge axiale respectivement dans chaque sens. De plus, chaque butée axiale, par sa forme et sa position, est respectivement adaptée à une sollicitation subie par l'arbre susceptible de générer un débattement angulaire de l'arbre et se décomposant en des charges axiales et radiales. Les charges axiales sont transmises au logement, par le dispositif de calage axial et les charges radiales sont transmises au logement par le dispositif de guidage en rotation. The orientation of the axial abutment then ensures compliance with the determined direction of this angular movement. This orientation may for example be provided by a pin present on the axial abutment cooperating with a hole in the housing. According to another embodiment, the axial abutment can be integrated directly into the housing, that is to say be a constituent part of the housing. Indeed, this axial stop is defined for a given direction of angular movement and is fixed relative to the housing. The mounting of the axial clamping device according to the invention is then simplified, having no axial stop to assemble and possibly orient in the housing. In another embodiment, the angular setting means comprises two axial stops, arranged on either side of the bearing of the axial clamping device. In this case, the shaft can undergo at least two different stresses, breaking down into at least two axial loads in opposite directions on the bearing of the axial clamping device. Indeed, the two stops located on either side of the bearing, each of them is able to ensure the recovery of an axial load respectively in each direction. In addition, each axial abutment, by its shape and its position, is respectively adapted to a stress on the shaft capable of generating an angular displacement of the shaft and decomposing into axial and radial loads. The axial loads are transmitted to the housing by the axial wedging device and the radial loads are transmitted to the housing by the rotational guiding device.

Dans ce mode de réalisation comportant deux butées axiales, un roulement à une rangée de billes peut par exemple remplacer une butée à billes à double effet. Il est également possible d'intégrer le moyen de calage angulaire au roulement du dispositif de calage axial. En effet, pour éviter l'utilisation d'une butée axiale comme composant supplémentaire du dispositif de calage axial la bague extérieure du roulement peut, sur au moins une de ses faces, comporter, par exemple, un plan incliné. Cette face de la bague extérieure du roulement est inclinée d'un angle opposé à la valeur déterminée du débattement angulaire par rapport au plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre soumis à aucune sollicitation et selon la direction déterminée du débattement angulaire. Le dispositif permet ainsi à la bague extérieure d'accompagner le débattement angulaire de la bague intérieure, lorsque l'arbre débat sous l'effet d'une sollicitation. Cette face de la bague extérieure du roulement vient alors en appui sur le logement, assurant la transmission de la charge axiale subie par le roulement au logement. Comme précédemment, les frottements ainsi obtenus entre la bague extérieure et le logement peuvent être suffisants pour assurer un blocage en rotation entre la bague extérieure et le logement. De plus, le fonctionnement du roulement se déroule là encore dans des conditions optimales, les bagues intérieure et extérieure du roulement restant sensiblement alignées. Selon une variante, au moins une face de la bague extérieure du roulement peut être adaptée aux déformations subies notamment par le logement et le roulement, permettant alors d'avoir une surface d'appui en adéquation avec les pièces environnantes déformées sous la sollicitation subie par l'arbre. De fait, cette face de la bague extérieure constitue une surface courbe et répartit alors la charge axiale subie par le roulement sur l'ensemble de cette surface d'appui. Cette surface courbe permet ainsi d'éviter des zones d'appuis de faibles surfaces, voire ponctuelles, générant alors des contraintes locales très importantes. Là encore, la bague extérieure peut être orientée dans le logement, afin de garantir sa position angulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre. En effet, la forme de cette bague extérieure est déterminée, selon la sollicitation subie par l'arbre, pour une valeur déterminée du débattement angulaire et une direction déterminée de ce débattement. L'orientation de la bague extérieure garantit alors de respecter la direction déterminée de ce débattement angulaire. Cette orientation peut par exemple être assurée par un pion 15 présent sur la bague extérieure coopérant avec un trou présent dans le logement. Dans un autre mode de réalisation, le moyen de calage angulaire est intégré au roulement et comprend les chemins de roulement de la bague intérieure et de la bague extérieure. Le 20 chemin de roulement intérieur de la bague extérieure est en fait incliné par rapport au chemin de roulement extérieur de la bague intérieure d'un angle égal à la valeur déterminée du débattement de l'arbre soumis à la sollicitation. De plus, un jeu axial permet aux corps roulants de se 25 déplacer axialement sur au moins un des chemins de roulement. De fait, le fonctionnement du roulement est assuré lorsque les bagues intérieure et extérieure sont alignées, mais également lorsque la bague intérieure est inclinée par rapport à la bague extérieure. In this embodiment comprising two axial stops, a single-row ball bearing may for example replace a double-acting ball thrust bearing. It is also possible to integrate the angular setting means to the bearing of the axial clamping device. Indeed, to avoid the use of an axial abutment as an additional component of the axial locking device the outer ring of the bearing may, on at least one of its faces, comprise, for example, an inclined plane. This face of the outer ring of the bearing is inclined at an opposite angle to the determined value of the angular displacement relative to the plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft subjected to any stress and in the determined direction of the angular displacement. The device thus allows the outer ring to accompany the angular movement of the inner ring, when the tree debates under the effect of a solicitation. This face of the outer ring of the bearing then bears on the housing, ensuring the transmission of the axial load undergone by the bearing housing. As previously, the friction thus obtained between the outer ring and the housing may be sufficient to ensure rotational locking between the outer ring and the housing. In addition, the operation of the bearing is again under optimal conditions, the inner and outer rings of the bearing remaining substantially aligned. According to one variant, at least one face of the outer ring of the bearing may be adapted to the deformations experienced in particular by the housing and the bearing, thus making it possible to have a bearing surface in adequacy with the surrounding parts deformed under the stress experienced by the the tree. In fact, this face of the outer ring constitutes a curved surface and then distributes the axial load undergone by the bearing on all of this bearing surface. This curved surface thus makes it possible to avoid zones of support of small surfaces, even punctual, thus generating very important local constraints. Again, the outer ring can be oriented in the housing, to ensure its angular position about the axis of rotation of the shaft. In fact, the shape of this outer ring is determined, according to the stress on the shaft, for a determined value of the angular deflection and a determined direction of this deflection. The orientation of the outer ring then ensures to respect the determined direction of this angular displacement. This orientation may for example be provided by a pin 15 present on the outer ring cooperating with a hole in the housing. In another embodiment, the angular wedging means is integrated with the bearing and includes the raceways of the inner ring and the outer ring. The inner race of the outer race is in fact inclined with respect to the outer race of the inner race by an angle equal to the determined value of the displacement of the shaft subjected to the load. In addition, axial play allows the rolling bodies to move axially on at least one of the raceways. In fact, the operation of the bearing is ensured when the inner and outer rings are aligned, but also when the inner ring is inclined relative to the outer ring.

En conséquence, la bague extérieure peut débattre par rapport à la bague intérieure d'un angle égal à la valeur déterminée du débattement angulaire de l'arbre. Dans ce cas, les bagues intérieure et extérieure du roulement ne sont plus alignées, mais inclinées d'un angle égal à la valeur déterminée du débattement angulaire. Les chemins de roulement étant inclinés l'un par rapport à l'autre de cette même valeur déterminée, le fonctionnement du roulement se déroule là encore dans des conditions optimales, les corps roulants se déplaçant sur les chemins de roulement intérieur et extérieur. Par contre, lorsque les bagues intérieure et extérieure du roulement sont sensiblement alignées, le fonctionnement du roulement peut être légèrement dégradé, par la présence d'un jeu ou d'une contrainte entre les corps roulants et les chemins de roulement. Mais dans ce cas, le roulement n'est soumis à aucune charge axiale, ce qui ne génère alors aucune dégradation des composants du roulement. Ensuite, lorsque le roulement est soumis à des charges résultant de sollicitations subies par l'arbre, la bague intérieure débat d'un angle égal à la valeur déterminée. As a result, the outer ring can engage the inner ring by an angle equal to the determined value of the angular displacement of the shaft. In this case, the inner and outer rings of the bearing are no longer aligned, but inclined by an angle equal to the determined value of the angular deflection. As the raceways are inclined relative to each other by the same determined value, the operation of the bearing again takes place under optimal conditions, the rolling bodies moving on the inner and outer raceways. By cons, when the inner and outer rings of the bearing are substantially aligned, the operation of the bearing may be slightly degraded by the presence of a game or a constraint between the rolling bodies and the raceways. But in this case, the bearing is not subject to any axial load, which does not generate any degradation of the bearing components. Then, when the bearing is subjected to loads resulting from stresses on the shaft, the inner ring debates at an angle equal to the determined value.

Le roulement se retrouve alors dans une position de fonctionnement optimal comme évoqué précédemment. La présente invention a aussi pour objet le procédé de calage axial d'un roulement assemblé sur un arbre muni d'un axe de rotation et soumis à au moins une sollicitation. The bearing is then found in an optimal operating position as mentioned above. The present invention also relates to the method of axially setting a bearing assembled on a shaft provided with an axis of rotation and subjected to at least one bias.

La première étape de ce procédé est la détermination d'au moins une sollicitation subie par l'arbre, par calcul, essais ou simulations. La seconde étape consiste à déterminer, par calculs, essais ou simulations, lorsque l'arbre est soumis à au moins une sollicitation déterminée lors de la première étape, au moins un débattement angulaire correspondant de l'arbre. Ce débattement angulaire est caractérisé par une direction déterminée et une valeur déterminée, la direction déterminée se trouvant dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre soumis à aucune sollicitation. La troisième étape est la détermination d'une géométrie d'un moyen de calage angulaire autorisant un débattement angulaire limité de la bague intérieure par rapport au logement. En effet, la valeur déterminée et la direction déterminée du débattement angulaire de l'arbre étant connues, il est possible de définir la géométrie du moyen de calage angulaire autorisant le débattement angulaire limité de la bague intérieure, et permettant ainsi à la dite bague intérieure d'accompagner le débattement de l'arbre. The first step of this process is the determination of at least one stress on the tree, by calculation, tests or simulations. The second step is to determine, by calculations, tests or simulations, when the shaft is subjected to at least one determined stress in the first step, at least a corresponding angular movement of the shaft. This angular deflection is characterized by a determined direction and a determined value, the determined direction being in a plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft subjected to no stress. The third step is the determination of a geometry of an angular setting means allowing limited angular movement of the inner ring relative to the housing. Indeed, the determined value and the determined direction of the angular displacement of the shaft being known, it is possible to define the geometry of the angular wedging means allowing limited angular movement of the inner ring, and thus allowing said inner ring to accompany the movement of the tree.

De plus, la géométrie du moyen de calage angulaire permet également au chemin de roulement intérieur de la bague extérieure de s'adapter au débattement angulaire de la bague intérieure. En conséquence, les corps roulants continuent de se déplacer sur les chemins de roulement extérieur de la bague intérieure et intérieur de la bague extérieure limitant ainsi les contraintes entre les corps roulants et les chemins de roulement. Le fonctionnement du roulement reste alors excellent et l'usure des corps roulants et des chemins de roulement est alors réduite. La présente invention a aussi pour objet un système de guidage en rotation d'un arbre muni d'un axe de rotation et soumis à au moins une sollicitation. Ce système de guidage en rotation comprend un dispositif de calage axial tel que décrit précédemment et au moins deux roulements supplémentaires. Ces roulements supplémentaires assurent le guidage en rotation de l'arbre par rapport au logement ainsi que la reprise des charges radiales, le dispositif de calage assurant la reprise des charges axiales. Le dispositif de calage est capable de s'adapter également aux débattements angulaires de l'arbre générés par les sollicitations subies par l'arbre. In addition, the geometry of the angular wedging means also allows the inner race of the outer ring to adapt to the angular displacement of the inner ring. As a result, the rolling bodies continue to move on the outer races of the inner and inner ring of the outer ring thus limiting the stresses between the rolling bodies and the raceways. The operation of the bearing then remains excellent and the wear of the rolling bodies and raceways is reduced. The present invention also relates to a guide system for rotating a shaft provided with an axis of rotation and subjected to at least one bias. This rotation guiding system comprises an axial wedging device as described above and at least two additional bearings. These additional bearings ensure the rotational guidance of the shaft relative to the housing and the recovery of radial loads, the wedging device ensuring the recovery of axial loads. The wedging device is able to adapt also to the angular movements of the shaft generated by the stresses on the shaft.

L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit avec des exemples de réalisation donnés à titre illustratif en référence aux figures annexées qui représentent : - la figure 1, un système traditionnel de montage d'un roulement à billes sur un arbre, - la figure 2, un système de guidage en rotation d'un arbre comprenant un dispositif de calage axial selon l'invention et un dispositif de guidage en rotation, - les figures 3 à 8, différents modes de réalisation de l'invention, et - la figure 9, un graphe représentant les variations de l'angle de contact entre un corps roulant et les chemins de roulement. Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont 20 affectés d'une seule et même référence. Sur la figure 1, un montage traditionnel d'un roulement 30 est représenté, tout d'abord dans un fonctionnement normal sur la figure la, puis dans un fonctionnement sous une sollicitation générant un débattement angulaire de l'arbre 20 sur la figure 1 b. 25 La figure 2 représente un système de guidage en rotation d'un arbre comprenant un dispositif de calage axial selon l'invention en association avec un dispositif de guidage en rotation. The invention and its advantages will appear in more detail in the context of the description which follows with exemplary embodiments given by way of illustration with reference to the appended figures which represent: FIG. 1, a traditional system for mounting a bearing 2, a system for guiding a rotation of a shaft comprising an axial wedging device according to the invention and a device for guiding rotation, FIGS. 3 to 8, various embodiments. of the invention, and - Figure 9, a graph showing the variations of the contact angle between a rolling body and the raceways. The elements present in several separate figures are assigned a single reference. In FIG. 1, a traditional assembly of a bearing 30 is represented, firstly in normal operation in FIG. 1a, then in operation under a load generating an angular displacement of the shaft 20 in FIG. 1b. . FIG. 2 shows a system for guiding a shaft in rotation, comprising an axial wedging device according to the invention in association with a rotation guiding device.

Différents modes de réalisation du dispositif de calage axial sont représentés sur les figures 3 à 8. Sur la figure 1, le roulement 30 se compose d'une bague intérieure 2, d'une bague extérieure 3 et d'une pluralité de corps roulants 1, des billes dans le cas représenté. Les corps roulants 1 se déplacent sur le chemin de roulement extérieur 21 de la bague intérieure 2 et sur le chemin de roulement intérieur 31 de la bague extérieure 3. On constate dans le cas d'un fonctionnement normal, représenté sur la figure la, que les deux bagues du roulement 30, c'est-à-dire la bague intérieure 21 et la bague extérieure 31, sont sensiblement alignées. Ce cas correspond notamment à un arbre soumis à aucune sollicitation ou à une sollicitation uniquement axiale. On entend par bagues sensiblement alignées des bagues dont les faces latérales sont sensiblement dans un même plan. A contrario, dans un second cas représenté sur la figure 1 b, l'arbre 20 subit une sollicitation qui peut comprendre à la fois une composante axiale et une composante radiale. On constate alors que l'arbre 20 peut se déformer et débattre angulairement, l'axe de rotation de l'arbre 20 formant alors, au niveau du roulement 30, un angle p avec l'axe de rotation de l'arbre 20 soumis à aucune sollicitation. De plus, cette sollicitation est transmise au roulement 30 et se décompose alors en une charge axiale et en une charge radiale. Various embodiments of the axial wedging device are shown in FIGS. 3 to 8. In FIG. 1, the bearing 30 consists of an inner ring 2, an outer ring 3 and a plurality of rolling bodies 1 , balls in the case shown. The rolling bodies 1 move on the outer race 21 of the inner race 2 and on the inner race 31 of the outer race 3. In the case of normal operation, shown in FIG. the two rings of the bearing 30, that is to say the inner ring 21 and the outer ring 31, are substantially aligned. This case corresponds in particular to a tree subject to no stress or stress only axial. By substantially aligned rings are meant rings whose lateral faces are substantially in the same plane. Conversely, in a second case shown in Figure 1b, the shaft 20 is biased which may include both an axial component and a radial component. It can be seen that the shaft 20 can be deformed and angularly debated, the axis of rotation of the shaft 20 then forming, at the level of the bearing 30, an angle p with the axis of rotation of the shaft 20 subjected to no solicitation. In addition, this bias is transmitted to the bearing 30 and then decomposes into an axial load and a radial load.

La figure 1c montre le détail des contacts entre un corps roulant 1 et les chemins de roulement 21 et 31 dans le cas de la figure lb. On constate que, suite au désalignement des bagues intérieure 2 et extérieure 3, la ligne entre les points de contacts entre le corps roulant 1 et les chemins de roulement 21 et 31 forme un angle ai avec la ligne entre ces points de contact lorsque les bagues intérieure 2 et extérieure 3 sont parfaitement alignées. Lorsque les bagues intérieure 2 et extérieure 3 sont sensiblement alignées, c'est-à-dire que l'arbre ne subit aucune sollicitation ou subit une sollicitation uniquement axiale (figure la) la valeur de l'angle ai est proche de 0. La valeur de cette angle ai varie également en fonction de l'azimut du corps roulant 1, c'est-à-dire la position du corps roulant 1 autour de l'axe de rotation du roulement 30 et donc l'axe de rotation de l'arbre 20. La courbe A de la figure 9 représente la variation de cette angle ai dans le cadre de la figure 1 b, l'azimut étant représenté en abscisse et le rapport entre l'angle de contact et l'angle de contact moyen ai/amoyen en ordonnée. La figure 2 représente un système de guidage en rotation 15 d'un arbre 20 dans un logement 4, muni d'un dispositif de guidage en rotation 15 et d'un dispositif de calage axial 10. Différents modes de réalisation du dispositif de calage axial 10 selon l'invention sont représentés sur les figures 3 à 8. La figure 3 représente le mode de réalisation préféré de 20 l'invention dans lequel le moyen de calage angulaire comprend une butée axiale 6. La figure 3a représente le dispositif de calage axial 10, lorsque l'arbre 20 n'est soumis à aucune sollicitation, alors que l'arbre subit une sollicitation sur la figure 3b générant un débattement angulaire d'un angle p. 25 Cette butée axiale 6 a une première face en appui sur le logement 4 et une seconde face inclinée formant un angle avec un plan Pl, perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre 20 quand cet arbre 20 n'est soumis à aucune sollicitation. FIG. 1c shows the detail of the contacts between a rolling body 1 and the raceways 21 and 31 in the case of FIG. It can be seen that, following misalignment of the inner and outer rings 3, the line between the contact points between the rolling body 1 and the raceways 21 and 31 forms an angle α1 with the line between these points of contact when the rings inner 2 and outer 3 are perfectly aligned. When the inner 2 and outer 3 rings are substantially aligned, that is to say that the shaft does not undergo any stress or undergoes a stress only axial (Figure la) the value of the angle ai is close to 0. The value of this angle ai also varies according to the azimuth of the rolling body 1, that is to say the position of the rolling body 1 about the axis of rotation of the bearing 30 and therefore the axis of rotation of the 20. The curve A of FIG. 9 represents the variation of this angle α1 in the context of FIG. 1b, the azimuth being represented on the abscissa and the ratio between the contact angle and the average contact angle. ai / amoyen on the y-axis. FIG. 2 shows a system for guiding rotation of a shaft 20 in a housing 4 provided with a rotational guide device 15 and an axial wedging device 10. Various embodiments of the axial wedging device FIG. 3 shows the preferred embodiment of the invention in which the angular wedging means comprises an axial stop 6. FIG. 3a shows the axial wedging device 10, when the shaft 20 is not subject to any stress, while the shaft is biased in Figure 3b generating an angular displacement of an angle p. This axial abutment 6 has a first face bearing on the housing 4 and a second inclined face forming an angle with a plane P1, perpendicular to the axis of rotation of the shaft 20 when this shaft 20 is not subjected to any solicitation.

L'angle formé par la seconde face de la butée axiale 6 et le plan PI correspond à la valeur déterminée f3 du débattement angulaire de l'arbre 20 soumis à la sollicitation. De fait, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la sollicitation, comme représenté sur la figure 3b, le roulement 30 dans son intégralité peut accompagner ce débattement angulaire. En effet, la bague intérieure 2 du roulement 30, solidaire de l'arbre 20, accompagne le débattement angulaire de l'arbre 20. De plus, un jeu axial JA et un jeu radial JR existe entre la bague extérieure 3 et le logement 4, permettant à la bague extérieure 3, d'accompagner le débattement de la bague intérieure 2. Ainsi, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la sollicitation, l'ensemble du roulement 30 accompagne le débattement de l'arbre 20, la bague extérieure 3 venant en appui contre la butée axiale 6. La charge axiale, générée par la sollicitation subie par l'arbre 20, peut ainsi être transmise au logement 4 par l'intermédiaire du roulement 30. Les frottements ainsi obtenus entre la bague extérieure et la butée axiale sous l'effet de la charge axiale, peuvent alors être suffisants pour assurer un blocage en rotation entre elles. Il est à noter qu'un moyen complémentaire, constitué par exemple d'un ergot solidaire la bague extérieure coopérant avec une rainure de la butée axiale, peut assurer ce blocage en rotation. En conséquence, l'arbre 20 ayant cette capacité de débattre, les contraintes parasites qu'il subit sont réduites. De plus, le roulement 30 débattant dans son ensemble, son fonctionnement se déroule alors dans des conditions optimales. En effet, la bague extérieure 3 accompagnant le débattement angulaire de la bague intérieure 2, les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30 restent sensiblement alignées ou bien le désalignement entre les deux bagues 2 et 3 est minimal sous l'effet de la sollicitation déterminée. Par suite, les corps roulants 1 restent positionnés sur les chemins de roulement extérieur 21 et intérieur 31. En conséquence, l'angle de contact ai entre chaque corps roulant 1 et les chemins de roulement 21 et 31 est minimisé comme représenté sur la figure 3c, voire nul. De plus, la variation de cet angle de contact ai en fonction de l'azimut d'un corps roulant reste également faible, comme il est représenté sur la figure 9. La courbe A correspond à un montage selon la figure 1 et la courbe B représente un montage intégrant un moyen de calage angulaire suivant la figure 2. On constate alors le gain obtenu par le dispositif de calage axial 10 selon l'invention par rapport à un montage n'autorisant pas un tel débattement angulaire. En conséquence, les contraintes parasites appliquées sur les corps roulants 1 sont minimisées, la dégradation par usure des corps roulants 1 et des chemins de roulement 21 et 31 se trouvant nettement diminuée. La durée de vie du roulement 30 est alors notablement augmentée par rapport à un système ne permettant pas un tel débattement. Une variante de ce mode de réalisation est représentée sur la figure 4. Le plan incliné de la seconde face de la butée axiale 6 est remplacé par une surface courbe adaptée aux déformations du logement 4 et du roulement 30 ainsi qu'au débattement angulaire de l'arbre 20 soumis à au moins une sollicitation. En effet, le débattement angulaire de l'arbre 20 peut s'accompagner de déformations des pièces environnantes, c'est-à-dire le logement 4 ainsi que les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30. La sollicitation subie par l'arbre 20 étant déterminée, il est possible de déterminer de la même manière, c'est-à-dire par calculs, essais ou simulations, les déformations que subiront ces pièces environnantes. The angle formed by the second face of the axial abutment 6 and the plane PI corresponds to the determined value f3 of the angular displacement of the shaft 20 subjected to the stress. In fact, when the shaft 20 angularly debates under the effect of the bias, as shown in Figure 3b, the bearing 30 in its entirety can accompany this angular deflection. Indeed, the inner ring 2 of the bearing 30, integral with the shaft 20, accompanies the angular displacement of the shaft 20. In addition, an axial clearance JA and a radial clearance JR exists between the outer ring 3 and the housing 4 , allowing the outer ring 3, to accompany the movement of the inner ring 2. Thus, when the shaft 20 angularly under the influence of the biasing, the entire bearing 30 accompanies the movement of the shaft 20 , the outer ring 3 bearing against the axial stop 6. The axial load, generated by the stress on the shaft 20, can thus be transmitted to the housing 4 via the bearing 30. The friction thus obtained between the outer ring and the axial abutment under the effect of the axial load, can then be sufficient to ensure locking in rotation between them. It should be noted that a complementary means, consisting for example of a lug secured to the outer ring cooperating with a groove of the axial abutment, can ensure this locking in rotation. As a result, since the shaft 20 has this capacity to debate, the parasitic stresses it undergoes are reduced. In addition, the bearing 30 debating as a whole, its operation then takes place under optimal conditions. Indeed, the outer ring 3 accompanying the angular displacement of the inner ring 2, the inner rings 2 and outer 3 of the bearing 30 remain substantially aligned or the misalignment between the two rings 2 and 3 is minimal under the effect of the solicitation determined. As a result, the rolling bodies 1 remain positioned on the outer races 21 and 31 inside. Consequently, the contact angle α between each rolling body 1 and the raceways 21 and 31 is minimized as shown in Figure 3c or even zero. In addition, the variation of this contact angle ai as a function of the azimuth of a rolling body also remains low, as shown in FIG. 9. Curve A corresponds to a fitting according to FIG. 1 and curve B represents a mounting incorporating an angular wedging means according to Figure 2. It is then found the gain obtained by the axial locking device 10 according to the invention with respect to a mounting that does not allow such angular deflection. As a result, the parasitic stresses applied to the rolling bodies 1 are minimized, the wear degradation of the rolling bodies 1 and the races 21 and 31 being significantly reduced. The life of the bearing 30 is then significantly increased compared to a system that does not allow such a movement. A variant of this embodiment is shown in FIG. 4. The inclined plane of the second face of the axial abutment 6 is replaced by a curved surface adapted to the deformations of the housing 4 and of the bearing 30 as well as to the angular displacement of the shaft 20 subjected to at least one solicitation. Indeed, the angular displacement of the shaft 20 may be accompanied by deformation of the surrounding parts, that is to say the housing 4 and the inner rings 2 and outer 3 of the bearing 30. The solicitation suffered by the tree 20 being determined, it is possible to determine in the same manner, that is to say by calculations, tests or simulations, the deformations that will undergo these surrounding parts.

Il est donc possible de définir la forme de la seconde face de la butée axiale 6 pour correspondre à ces déformations des pièces environnantes ainsi qu'au débattement angulaire de l'arbre 20 et par suite au débattement angulaire des bagues intérieure 2 et extérieure 3. It is therefore possible to define the shape of the second face of the axial abutment 6 to correspond to these deformations of the surrounding parts as well as to the angular displacement of the shaft 20 and consequently to the angular displacement of the inner and outer rings 2 3.

Cette forme adaptée aux déformations des pièces environnantes constitue alors une surface courbe permettant d'avoir une surface d'appui de la seconde face de la butée axiale 6 en adéquation avec ces pièces environnantes déformées sous la sollicitation subie par l'arbre 20. De fait, la butée axiale 6 permet la répartition de la charge axiale subie par le roulement 30 sur l'ensemble de cette surface d'appui, évitant ainsi des zones d'appuis de faibles surfaces, voire ponctuelles, générant alors des contraintes locales très importantes. Dans le mode de réalisation préféré ainsi que dans la variante précédente, la butée axiale 6 peut être orientée dans le logement 4, afin de garantir sa position angulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre 20. En effet, la forme de cette butée axiale 6 est déterminée, selon une sollicitation déterminée subie par l'arbre 20, pour une valeur déterminée du débattement angulaire et une direction déterminée de ce débattement. Le plan incliné de la seconde face de la butée axiale 6, par exemple, doit donc être positionné à un endroit précis et bien défini par les calculs, les essais ou les simulations précédemment énoncés. L'orientation de la butée axiale 6 garantit alors de respecter la direction déterminée de ce débattement angulaire Cette orientation peut par exemple être assurée par un pion 8 présent sur la butée axiale 6 coopérant avec un trou présent dans le logement 4, comme représenté sur la figure 4. Cet agencement constitue de la sorte un moyen complémentaire d'immobilisation de la bague extérieure en rotation. La butée axiale 6 peut également être intégrée directement au logement 4, c'est-à-dire être une partie constitutive du logement 4, comme représenté sur la figure 5. En effet, cette butée axiale 6 étant définie pour une direction déterminée de débattement angulaire et étant fixe par rapport au logement, il est possible d'intégrer directement la forme de cette butée axiale 6 dans le logement 4. Le montage du dispositif de calage axial 10 selon l'invention est alors simplifié, n'ayant plus de butée axiale 6 à assembler et à éventuellement orienter dans le logement 4. This shape adapted to the deformations of the surrounding parts then constitutes a curved surface allowing to have a bearing surface of the second face of the axial abutment 6 in adequacy with these surrounding parts deformed under the stress on the shaft 20. In fact the axial abutment 6 allows the distribution of the axial load experienced by the bearing 30 on the whole of this bearing surface, thus avoiding small areas of support or even point, thus generating very large local stresses. In the preferred embodiment as well as in the previous variant, the axial stop 6 can be oriented in the housing 4, in order to guarantee its angular position around the axis of rotation of the shaft 20. In fact, the shape of this axial stop 6 is determined, according to a determined bias undergone by the shaft 20, for a determined value of the angular displacement and a determined direction of this deflection. The inclined plane of the second face of the axial abutment 6, for example, must therefore be positioned at a precise location and well defined by the calculations, tests or simulations previously stated. The orientation of the axial abutment 6 then ensures to respect the determined direction of this angular displacement This orientation can for example be provided by a pin 8 present on the axial abutment 6 cooperating with a hole in the housing 4, as shown in FIG. This arrangement thus constitutes a complementary means of immobilizing the outer ring in rotation. The axial abutment 6 can also be integrated directly into the housing 4, that is to say be a constituent part of the housing 4, as shown in Figure 5. Indeed, this axial abutment 6 being defined for a determined direction of travel angular and being fixed relative to the housing, it is possible to directly integrate the shape of this axial abutment 6 in the housing 4. The mounting of the axial locking device 10 according to the invention is then simplified, having no stop axial 6 to assemble and possibly to orient in the housing 4.

Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 6, le moyen de calage angulaire 10 comporte deux butées axiales 6 et 6', agencées de part et d'autre du roulement 30. Dans ce cas, l'arbre 20 peut subir au moins deux sollicitations différentes, générant au moins deux charges axiales de sens opposés sur le roulement 30. En effet, les deux butées axiales 6 et 6' se trouvant de part et d'autre du roulement 30, chaque butée axiale 6 et 6' est capable d'assurer la reprise d'une charge axiale dans deux sens opposés. De fait, la première butée axiale 6 est adaptée, par sa première forme et sa première position, à une première sollicitation subie par l'arbre 20 susceptible de générer un premier débattement angulaire f3 de l'arbre 20, la seconde butée axiale 6' étant adaptée, par sa seconde forme et sa seconde position, à une seconde sollicitation subie par l'arbre 20 susceptible de générer un second débattement angulaire ty de l'arbre 20. La première charge axiale correspondant à la première sollicitation est de sens opposé à la seconde charge axiale correspondant à la seconde sollicitation. Ainsi, la première butée axiale 6 comporte une première face en appui sur le logement 4 et une seconde face formant un premier plan incliné par rapport à un plan P1 perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre 20 soumis à aucune sollicitation. Ce premier plan incliné forme avec le plan P1 un angle f3. De plus, la bague extérieure 3 est agencée dans le logement 4 avec un premier jeu axial JAI et un jeu radial JR. De fait, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la première sollicitation, le roulement 4 dans son intégralité peut accompagner ce premier débattement angulaire de l'arbre 20, une première face du roulement 30 venant alors en appui sur la seconde face de la première butée axiale 6. In another embodiment shown in FIG. 6, the angular wedging means 10 comprises two axial stops 6 and 6 ', arranged on either side of the bearing 30. In this case, the shaft 20 can undergo at least two different stresses, generating at least two axial loads in opposite directions on the bearing 30. Indeed, the two axial stops 6 and 6 'located on either side of the bearing 30, each axial abutment 6 and 6' is capable to ensure the recovery of an axial load in two opposite directions. In fact, the first axial abutment 6 is adapted, by its first shape and its first position, to a first bias experienced by the shaft 20 capable of generating a first angular deflection f3 of the shaft 20, the second axial abutment 6 ' being adapted, by its second shape and its second position, to a second bias experienced by the shaft 20 capable of generating a second angular displacement ty of the shaft 20. The first axial load corresponding to the first bias is in the opposite direction to the second axial load corresponding to the second load. Thus, the first axial abutment 6 comprises a first face bearing on the housing 4 and a second face forming a first plane inclined relative to a plane P1 perpendicular to the axis of rotation of the shaft 20 subjected to any stress. This first inclined plane forms with the plane P1 an angle f3. In addition, the outer ring 3 is arranged in the housing 4 with a first axial clearance JAI and a radial clearance JR. In fact, when the shaft 20 angularly debates under the effect of the first bias, the bearing 4 in its entirety can accompany this first angular displacement of the shaft 20, a first face of the bearing 30 then bearing on the second face of the first axial stop 6.

De même, la seconde butée axiale 6' comporte une première face en appui sur le logement 4 et une seconde face formant un second plan incliné par rapport à un plan P1' perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre 20 soumis à aucune sollicitation. Ce second plan incliné forme avec le plan P1' un angle 13'. Similarly, the second axial abutment 6 'has a first face bearing on the housing 4 and a second face forming a second plane inclined relative to a plane P1' perpendicular to the axis of rotation of the shaft 20 subjected to any solicitation. This second inclined plane forms with the plane P1 'an angle 13'.

De plus, la bague extérieure 3 est agencée dans le logement 4 avec un second jeu axial JA2 et un jeu radial JR. De fait, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la seconde sollicitation, le roulement 4 dans son intégralité peut accompagner ce second débattement angulaire de l'arbre 20, une seconde face du roulement 30 venant alors en appui sur la seconde face de la seconde butée axiale 6'. En conséquence, lorsque l'arbre débat angulairement sous l'effet d'une première ou d'une seconde sollicitation, la bague extérieure 3 du roulement 30 peut accompagner le débattement angulaire de la bague intérieure 2, solidaire de l'arbre 20. Par suite, le fonctionnement du roulement 30 se déroule alors dans des conditions optimales, les bagues intérieure 2 et 5 extérieure 3 du roulement 30 restant sensiblement alignées. Il est également possible d'intégrer le moyen de calage angulaire au roulement 30 du dispositif de calage axial 10 afin d'éviter l'utilisation d'une butée axiale 6 comme composant supplémentaire du dispositif de calage axial 10. 10 Par exemple, comme représenté sur la figure 7, le moyen de calage angulaire comprend une face de la bague extérieure 3 du roulement 30. Cette face de la bague extérieure 3 forme un plan incliné avec un plan P1 perpendiculaire à l'axe de rotation de l'arbre 20 soumis à aucune sollicitation. Ce plan incliné forme avec 15 le plan P1 un angle y égal à la valeur opposée de l'angle 6 du débattement angulaire de l'arbre 20. De plus, la bague extérieure 3 est agencée dans le logement 4 avec un jeu axial JA et un jeu radial JR. De fait, lorsque l'arbre 20 débat angulairement sous l'effet de la sollicitation subie par l'arbre 20 20, le roulement 4 dans son intégralité peut accompagner ce débattement angulaire, le plan incliné de la bague extérieure 3 du roulement 30 venant alors en appui sur le logement 4. En conséquence, lorsque l'arbre débat angulairement sous l'effet d'une sollicitation, la bague extérieure 3 du roulement 30 25 peut accompagner le débattement angulaire de la bague intérieure 2, solidaire de l'arbre 20. De fait, les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30 restent sensiblement alignées ou bien le désalignement entre les deux bagues intérieure 2 et extérieure 3 est minimal sous l'effet de la sollicitation déterminée. In addition, the outer ring 3 is arranged in the housing 4 with a second axial clearance JA2 and a radial clearance JR. In fact, when the shaft 20 angularly debates under the effect of the second bias, the bearing 4 in its entirety can accompany this second angular displacement of the shaft 20, a second face of the bearing 30 then bearing on the second face of the second axial stop 6 '. Consequently, when the shaft angularly debates under the effect of a first or a second bias, the outer ring 3 of the bearing 30 can accompany the angular displacement of the inner ring 2, integral with the shaft 20. By subsequently, the operation of the bearing 30 then takes place under optimum conditions, the inner rings 2 and outer 5 of the bearing 30 remaining substantially aligned. It is also possible to integrate the angular wedging means with the bearing 30 of the axial wedging device 10 in order to avoid the use of an axial stop 6 as an additional component of the axial positioning device 10. For example, as shown in FIG. 7, the angular wedging means comprises a face of the outer ring 3 of the bearing 30. This face of the outer ring 3 forms an inclined plane with a plane P1 perpendicular to the axis of rotation of the subjected shaft 20 no solicitation. This inclined plane forms with the plane P1 an angle y equal to the opposite value of the angle 6 of the angular displacement of the shaft 20. In addition, the outer ring 3 is arranged in the housing 4 with an axial clearance JA and a JR radial game. In fact, when the shaft 20 angularly debates under the effect of the stress on the shaft 20, the bearing 4 in its entirety can accompany this angular displacement, the inclined plane of the outer ring 3 of the bearing 30 then 4. As a result, when the shaft angularly angulated under the effect of a biasing, the outer ring 3 of the bearing 30 25 may accompany the angular displacement of the inner ring 2, integral with the shaft 20. In fact, the inner and outer rings 3 of the bearing 30 remain substantially aligned or the misalignment between the two inner and outer rings 3 is minimal under the effect of the determined stress.

Par suite, le fonctionnement du roulement 30 se déroule alors dans des conditions optimales, les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30 restant sensiblement alignées. Là encore, la bague extérieure 3 peut être orientée dans le logement 4, afin de garantir sa position angulaire autour de l'axe de rotation de l'arbre 20. En effet, la forme de cette bague extérieure 3 est déterminée, selon la sollicitation subie par l'arbre 20, pour une valeur déterminée du débattement angulaire et une direction déterminée de ce débattement. L'orientation de la bague extérieure 3 garantit alors de respecter la direction déterminée de ce débattement angulaire. Cette orientation peut par exemple être assurée par un pion 9 présent sur la bague extérieure 3 coopérant avec un trou présent dans le logement 4. As a result, the operation of the bearing 30 then takes place under optimum conditions, the inner rings 2 and outer 3 of the bearing 30 remaining substantially aligned. Again, the outer ring 3 can be oriented in the housing 4, to ensure its angular position about the axis of rotation of the shaft 20. In fact, the shape of this outer ring 3 is determined, according to the solicitation undergone by the shaft 20, for a determined value of the angular movement and a determined direction of this movement. The orientation of the outer ring 3 then ensures to respect the determined direction of this angular movement. This orientation can for example be provided by a pin 9 present on the outer ring 3 cooperating with a hole present in the housing 4.

Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 8, le moyen de calage angulaire comprend les chemins de roulement extérieur 21 de la bague intérieure 2 et intérieur 31 de la bague extérieure 3. Le chemin de roulement intérieur 31 est incliné par rapport au chemin de roulement extérieur 21 d'un angle ô égal à l'angle 3 du débattement angulaire de l'arbre 20 soumis à une sollicitation. La figure 8a représente la bague extérieure 3, agencée dans le logement 4, avec le chemin de roulement intérieur 31 incliné. La figure 8b représente le roulement 30 complet assemblé dans le logement 4, aucun débattement angulaire n'étant appliqué au dispositif de calage axial 10. Par contre, la figure 8c représente le roulement 30, dont la bague intérieure 2 a subi un débattement angulaire par rapport à la bague extérieure 3. In another embodiment shown in FIG. 8, the angular wedging means comprises the outer races 21 of the inner ring 2 and the inner ring 31 of the outer ring 3. The inner race 31 is inclined with respect to the path outer bearing 21 at an angle δ equal to the angle 3 of the angular displacement of the shaft 20 subjected to a stress. Figure 8a shows the outer ring 3, arranged in the housing 4, with the inner race 31 inclined. FIG. 8b shows the complete bearing 30 assembled in the housing 4, no angular displacement being applied to the axial locking device 10. On the other hand, FIG. 8c shows the bearing 30, the inner ring 2 of which has undergone an angular deflection. relative to the outer ring 3.

De plus, un jeu axial JA permet aux corps roulants 1 de se déplacer axialement sur le chemin de roulement intérieur 31 de la bague extérieure 3. De fait, le fonctionnement du roulement 30 est assuré aussi bien lorsque les bagues intérieure 2 et extérieure 3 sont alignées, mais également lorsque la bague intérieure 2 est inclinée par rapport à la bague extérieure 3. En conséquence, la bague extérieure 3 peut débattre par rapport à la bague intérieure 2 d'un angle b égal à la valeur du débattement angulaire de la bague intérieure 2, qui accompagne le débattement angulaire de l'arbre 20 soumis à une sollicitation. Dans ce cas, les bagues intérieure 2 et extérieure 3 du roulement 30 ne sont plus alignées, mais inclinées d'un angle égal à la valeur de ce débattement angulaire. Mais, les chemins de roulement étant inclinés l'un par rapport à l'autre de cet angle Ô, le fonctionnement du roulement 30 se déroule là encore dans des conditions optimales, les corps roulants 1 se déplaçant sur les chemins de roulement extérieur 21 et intérieur 31. Par contre, lorsque les bagues intérieure 21 et extérieure 31 du roulement 30 sont sensiblement alignées, le fonctionnement du roulement 30 peut être légèrement dégradé, par la présence d'un jeu ou d'une contrainte entre les corps roulants 1 et les chemins de roulement extérieur 21 et intérieur 31. Mais dans ce cas, le roulement 30 n'est soumis à aucune charge, ce qui ne génère alors aucune dégradation des composants du roulement 30. In addition, an axial clearance JA allows the rolling bodies 1 to move axially on the inner race 31 of the outer ring 3. In fact, the operation of the bearing 30 is ensured as well when the inner ring 2 and outer ring 3 are aligned, but also when the inner ring 2 is inclined relative to the outer ring 3. As a result, the outer ring 3 can discuss with respect to the inner ring 2 by an angle b equal to the value of the angular movement of the ring 2, which accompanies the angular displacement of the shaft 20 subjected to a stress. In this case, the inner ring 2 and outer ring 3 of the bearing 30 are no longer aligned, but inclined by an angle equal to the value of this angular displacement. However, since the raceways are inclined relative to each other at this angle δ, the operation of the bearing 30 again takes place under optimum conditions, the rolling bodies 1 moving on the outer races 21 and 31. On the other hand, when the inner and outer rings 31 of the bearing 30 are substantially aligned, the operation of the bearing 30 may be slightly degraded by the presence of a play or a constraint between the rolling bodies 1 and the bearings. outer raceways 21 and 31 inside. But in this case, the bearing 30 is not subjected to any load, which then generates no degradation of the components of the bearing 30.

Sur l'ensemble des figures, les différents modes de réalisation de l'invention ont été représentés avec des roulements utilisant exclusivement des billes comme corps roulants. D'autres corps roulants peuvent également être utilisés, suivant les modes de réalisation, en remplacement des billes, tels que des rouleaux cylindriques ou coniques, des tonneaux par exemple. In all the figures, the various embodiments of the invention have been shown with bearings using exclusively balls as rolling bodies. Other rolling bodies may also be used, depending on the embodiments, to replace the balls, such as cylindrical or conical rollers, for example barrels.

Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en oeuvre. Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. Naturally, the present invention is subject to many variations as to its implementation. Although several embodiments have been described, it is well understood that it is not conceivable to exhaustively identify all the possible modes. It is of course conceivable to replace a means described by equivalent means without departing from the scope of the present invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Device (10) for axially locking a bearing (30) assembled on a shaft (20) provided with an axis of rotation, said shaft (20) being subjected to at least one load, said device (10) comprising: a housing (4) of said shaft (20), a bearing (30) including: an inner ring (2), provided with an outer race (21) and able to be assembled integrally with said shaft (20), o an outer ring (3), provided with an inner race (31) and arranged in said housing (4), and o a plurality of rolling bodies (1) positioned between said inner ring (2). ) and said outer ring (3) and rolling on said outer raceways (21) and inner (31), characterized in that said device (10) comprises an angular setting means for allowing at least a limited angular deflection of said inner ring (2), under the effect of said biasing to allow optimal operation dud it (30) under the effect of said biasing, said limited angular displacement being of a determined value f3 and only in a given direction, said determined direction and said determined value 13 being a function of said biasing.

2. Device according to claim 1, characterized in that said angular wedging means comprises at least one axial abutment (6) arranged in said housing (4) to limit an angular movement of said outer ring (3) and ensure the recovery of an axial load on said outer ring (3), said axial load being a function of said stress on said shaft (20).

3. Device according to claim 2, characterized in that said axial abutment (6) forms a plane inclined at an angle equal to said determined value [3 with respect to a plane P1, which is perpendicular to said axis of rotation of said shaft ( 20) when said shaft (20) is not subjected to any stress, said device (10) comprising a clearance between said outer ring (3) and said housing (4) allowing said outer ring (3) to debate in said direction determined and an angle equal to said determined value 13.

4. Device according to claim 2, characterized in that said axial abutment (6) forms a curved surface adapted to deformations of said housing (4) and said bearing (30), under the effect of said biasing and said angular deflection, said device (10) comprising a clearance between said outer ring (3) and said housing (4) allowing said outer ring (3) to debate in said determined direction and an angle equal to said determined value 13.

5. Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that said axial abutment (6) is oriented angularly in said housing (4) to ensure said angular displacement of said outer ring (3) in said direction determined under the effect of said biasing of said shaft (20).

6. Device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that said axial abutment (6) is a constituent part of said housing (4).

7. Device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that said angular wedging means comprises a single axial abutment (6) adapted to a single bias of said shaft (20).

8. Device according to any one of claims 2 to 6, characterized in that said angular setting means comprises two axial stops (6,6 ') arranged on either side of said outer ring (3), said shaft (20) being subjected to at least two different stresses generating at least two axial loads in opposite directions on said bearing (30), each axial stop (6,6 ') respectively ensuring the recovery of one and the other of said loads axial and the shape of each axial abutment (6,6 ') being adapted respectively to one and the other of said stresses.

9. Device according to claim 1, characterized in that said angular wedging means comprises at least one face of said outer ring (3), said face forming a plane inclined at an angle y opposite said determined value (3 relative to to a plane P1, which is perpendicular to said axis of rotation of said shaft (20) when said shaft (20) is not subject to any stress, a clearance between said outer ring (3) and said housing (4) allowing said ring external (3) to debate in said determined direction and an angle equal to said determined value 13.

10. Device according to claim 1, characterized in that said angular wedging means comprises at least one face of said outer ring (3), said face having a curved surface adapted to deformations of said housing (4) and said bearing (30). ), under the effect of said bias and said angular displacement, a clearance between said outer ring (3) and said housing (4) allowing said outer ring (3) to debate in said determined direction and an angle equal to said determined value [3.

11. Device according to claim 1, characterized in that said angular wedging means comprises said inner race (31) of said outer ring (3) and said outer race (21) of said inner ring (2), said inner race (31) being inclined with respect to said outer raceway (21) and an axial clearance allowing said rolling bodies to move axially on at least one of said outer (21) and inner (31) raceways, said inner ring (2) then being able to engage with said outer ring (3) by an angle equal to said determined value [3 of said angular deflection.

12. Device according to claim 11, characterized in that said axial play allows said rolling bodies to move axially only on said inner race (31).

13. Device according to any one of claims 9 to 12, characterized in that said outer ring (3) is angularly oriented in said housing (4) to ensure said angular displacement of said outer ring (3) according to said determined direction under the effect of said biasing of said shaft (20).

14. A method of axially setting a bearing assembled on a shaft (20) provided with an axis of rotation and subjected to at least one load, the axial wedging device (10) comprising: - a housing (4) of said shaft (20), - a bearing (30) including: o an inner race (2), provided with an outer race (21) and able to be assembled integrally with said shaft (20), o an outer race ( 3), provided with an inner raceway (31) and arranged in said housing (4), and o a plurality of rolling bodies (1) positioned between said inner race (2) and said outer race (3) and rolling on said outer (21) and inner (31) raceways, during which - at least one load on said shaft (20) is determined - said shaft (20) being subjected to said bias, less a limited angular deflection of said inner ring (2) of said bearing (30), said angular deflection limited being characterized by a determined value p of the angle of said angular deflection and a determined direction.on determines a geometry of an angular setting means limiting said angular displacement of said inner ring (2) relative to said housing (4) to said determined value pi and only in said determined direction and allowing said inner race (31) of said outer ring (3) to adapt to the angular displacement of said inner ring (2) to limit the stresses between said rolling bodies ( 1) and said outer races (21) and inner (31).

15. A system for guiding a shaft (20) provided with an axis of rotation and subjected to at least one bias, said guide system comprising an axial wedging device (10) and a guiding device (15) provided with at least two bearings, characterized in that the axial wedging device (10) is according to any one of claims 1 to 13.