FR3001512A1 - Cage for retention of balls in rolling bearing, has set of bridges, where each bridge is arranged with height that is measured between heel and free end of bridge, where height of one of bridge is strictly higher than height of other bridge - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne une cage de rétention des billes dans un palier à roulement, un palier à roulement comprenant une telle cage ainsi qu'un procédé d'assemblage d'un tel palier.The invention relates to a cage for retaining the balls in a rolling bearing, a rolling bearing comprising such a cage and a method of assembling such a bearing.
On connaît de nombreuses géométries de cage de rétention, notamment obtenues par moulage d'une matière thermoplastique éventuellement chargée, comprenant un talon annulaire depuis lequel s'étendent des ponts formant entre eux et ledit talon des logements de rétention d'une bille.Numerous retaining cage geometries are known, in particular obtained by molding an optionally filled thermoplastic material, comprising an annular bead from which extend bridges forming between them and said bead retention housing heel.
En particulier, chaque pont peut présenter une première et une deuxième branche délimitant circonférentiellement un logement entre deux ponts adjacents, une ouverture d'introduction des billes dans le logement étant formée entre les extrémités libres desdites branches.In particular, each bridge may have a first and a second branch circumferentially delimiting a housing between two adjacent bridges, an opening for introducing the balls into the housing being formed between the free ends of said branches.
En outre, pour favoriser la rotation des billes sur elles-mêmes lors de la rotation du palier, les branches et le talon présentent chacun une paroi externe sphérique sur lesquelles la bille retenue dans le logement vient en contact glissant.In addition, to promote the rotation of the balls on themselves during the rotation of the bearing, the branches and the heel each have a spherical outer wall on which the ball retained in the housing comes into sliding contact.
Ce type de cage est destiné à être utilisé dans un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur formant entre eux au moins un chemin de roulement dans lequel une rangée de billes est disposée afin de permettre la rotation relative desdits organes, chaque bille de ladite rangée étant retenue dans un logement de ladite cage de rétention.This type of cage is intended to be used in a rolling bearing comprising an inner member and an outer member forming between them at least one raceway in which a row of balls is arranged to allow the relative rotation of said members, each ball said row being retained in a housing of said retention cage.
Pour pouvoir assembler un palier comprenant une telle cage, il est nécessaire, après disposition d'un amas de billes dans le chemin de roulement, d'utiliser un outil spécifique permettant d'égaliser les billes. En particulier, les billes sont alors disposées dans le chemin de roulement dans une configuration permettant la disposition de chaque bille en regard de l'ouverture d'un logement. Ensuite, par déplacement axial de la cage dans le chemin de roulement, l'appui d'une bille sur les ponts déforme l'ouverture pour permettre l'introduction de ladite bille dans le logement, le retour élastique desdits ponts assurant la rétention de la bille dans ledit logement. L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant notamment une cage de rétention qui peut être montée de façon simplifiée dans le chemin de roulement d'un palier, notamment en ne nécessitant pas d'outil spécifique pour égaliser les billes dans ledit chemin. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose une cage de rétention des billes dans un palier à roulement, ladite cage comprenant un talon annulaire depuis lequel s'étendent des ponts comprenant chacun une première et une deuxième branche, lesdites branches présentant une paroi externe sphérique sur laquelle une bille est destinée à venir en contact glissant de sorte à définir, entre les première et deuxième branches de deux ponts adjacents, un logement de rétention d'une bille, chaque branche présentant une hauteur mesurée entre le talon et une extrémité libre de ladite branche, la hauteur des premières branches étant strictement supérieure à la hauteur des deuxièmes branches.To assemble a bearing comprising such a cage, it is necessary, after disposal of a cluster of balls in the raceway, to use a specific tool to equalize the balls. In particular, the balls are then arranged in the race in a configuration allowing the disposition of each ball opposite the opening of a housing. Then, by axial displacement of the cage in the raceway, the support of a ball on the bridges deforms the opening to allow the introduction of said ball into the housing, the elastic return of said bridges ensuring the retention of the ball in said housing. The invention aims to improve the prior art by providing in particular a retention cage which can be mounted in a simplified manner in the raceway of a bearing, in particular by not requiring a specific tool to equalize the balls in said path. For this purpose, according to a first aspect, the invention provides a cage for retaining the balls in a rolling bearing, said cage comprising an annular bead from which extend bridges each comprising a first and a second branch, said branches having a spherical outer wall on which a ball is intended to come into sliding contact so as to define, between the first and second branches of two adjacent bridges, a housing for retaining a ball, each leg having a height measured between the bead and a free end of said branch, the height of the first branches being strictly greater than the height of the second branches.
Selon un deuxième aspect, l'invention propose un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur formant entre eux au moins un chemin de roulement dans lequel une rangée de billes est disposée afin de permettre la rotation relative desdits organes, chaque bille de ladite rangée étant retenue dans un logement d'une cage de rétention selon le premier aspect. Selon un troisième aspect, l'invention propose un procédé d'assemblage d'un tel palier à roulement prévoyant de disposer un amas de billes dans le chemin de roulement puis de monter la cage de rétention dans ledit chemin de roulement en lui imprimant un mouvement orbital pour mettre lesdites billes successivement en appui sur les première et deuxième branche d'un pont afin de déplacer circonférentiellement chaque bille dans une position d'introduction dans un logement de rétention par déplacement axial de ladite cage.According to a second aspect, the invention provides a rolling bearing comprising an inner member and an outer member forming between them at least one raceway in which a row of balls is arranged to allow the relative rotation of said members, each ball of said row being retained in a housing of a retention cage according to the first aspect. According to a third aspect, the invention proposes a method of assembling such a rolling bearing providing for disposing a mass of balls in the raceway and then mounting the retention cage in said raceway by imparting a movement to it. orbital for putting said beads successively on the first and second branches of a bridge in order to circumferentially move each ball in an insertion position in a retention housing by axial displacement of said cage.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation en perspective d'une cage de rétention selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 montre schématiquement le déplacement de deux billes adjacentes par rapport à la cage de la figure 1 lors de la mise en oeuvre d'un procédé d'assemblage selon l'invention.Other objects and advantages of the invention will appear in the description which follows, made with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 is a perspective representation of a retention cage according to an embodiment of the invention; invention; - Figure 2 shows schematically the displacement of two adjacent balls relative to the cage of Figure 1 during the implementation of an assembly method according to the invention.
En relation avec la figure 1, on décrit ci-dessous une cage de rétention des billes B dans un palier à roulement comprenant un organe intérieur et un organe extérieur montés en rotation relative au moyen d'une rangée de billes B disposée dans un chemin de roulement formé entre lesdits organes.In relation with FIG. 1, a ball bearing cage B in a rolling bearing comprising an inner member and an outer member mounted in relative rotation is described below by means of a row of balls B arranged in a rolling path. rolling formed between said bodies.
La cage de rétention comprend un talon annulaire 1 depuis lequel s'étendent des ponts 2 pour former des logements 3 entre les ponts 2 adjacents, chaque bille B de la rangée étant retenue dans un desdits logements. En particulier, la cage peut être réalisée par moulage, notamment d'une matière thermoplastique, par exemple en polyamide éventuellement renforcé par des fibres de verre. Les ponts 2 comprennent chacun une première 2a et une deuxième 2b branche qui présentent chacune une paroi externe 4 sphérique sur laquelle la bille B retenue dans le logement 3 vient en contact glissant afin de favoriser la rotation de ladite bille sur elle-même lors de la rotation du palier. En outre, chaque logement 3 de rétention peut présenter une paroi sphérique 5 formée sur le talon 1 afin de disposer la bille B en contact glissant également sur ladite paroi. Dans le mode de réalisation représenté, les branches 2a, 2b sont réparties circonférentiellement sur le talon 1 en s'étendent essentiellement axialement tout en étant légèrement inclinées vers l'intérieur dudit talon. En particulier, chaque branche 2a, 2b présente un pied 6 d'association au talon 1 et, à l'opposé dudit pied, une extrémité libre 7, les branches 2a, 2b étant venues de matière avec le talon 1. Le logement 3 présente un fond comprenant la paroi sphérique 5 du talon 1 et deux côtés comprenant respectivement la paroi sphérique 4 d'une branche 2a, 2b. Le logement 3 présente également une ouverture 8 qui est formée entre les extrémités libres 7 des première 2a et deuxième 2b branches de deux ponts 2 adjacents, ladite ouverture permettant l'introduction de la bille B dans le logement 3.The retention cage comprises an annular heel 1 from which extend bridges 2 to form housing 3 between adjacent bridges 2, each ball B of the row being retained in one of said housing. In particular, the cage may be made by molding, in particular a thermoplastic material, for example polyamide optionally reinforced with glass fibers. The bridges 2 each comprise a first 2a and a second branch 2b which each have a spherical outer wall 4 on which the ball B retained in the housing 3 comes into sliding contact to promote the rotation of said ball on itself during the rotation of the bearing. In addition, each retention housing 3 may have a spherical wall 5 formed on the heel 1 in order to arrange the ball B in sliding contact also on said wall. In the embodiment shown, the branches 2a, 2b are distributed circumferentially on the heel 1 extend substantially axially while being slightly inclined towards the inside of said heel. In particular, each branch 2a, 2b has a foot 6 of association with the heel 1 and, opposite said foot, a free end 7, the branches 2a, 2b being integral with the heel 1. The housing 3 has a bottom comprising the spherical wall 5 of the heel 1 and two sides respectively comprising the spherical wall 4 of a branch 2a, 2b. The housing 3 also has an opening 8 which is formed between the free ends 7 of the first 2a and second 2b branches of two adjacent bridges 2, said opening allowing the introduction of the ball B into the housing 3.
Chaque branche 2a, 2b présente une hauteur mesurée entre le talon 1 et son extrémité libre 7, la hauteur Ha des premières branches 2a étant strictement supérieure à la hauteur Hb des deuxièmes branches 2b. Cette caractéristique permet de simplifier le montage de la cage dans le chemin de roulement en disposant chacune des billes B dans respectivement un logement 3 sans nécessité d'outil spécifique pour égaliser préalablement les billes B dans le chemin de roulement. En effet, en relation avec la figure 2, l'assemblage du palier peut être réalisé en disposant un amas de billes B dans le chemin de roulement, lesdites billes n'étant notamment pas égalisées au moyen d'un outil spécifique. Ensuite, la cage est montée dans le chemin de roulement en lui imprimant un mouvement orbital pour mettre les billes B successivement en appui sur les première 2a et deuxième 2b branches d'un pont 2.Each branch 2a, 2b has a height measured between the heel 1 and its free end 7, the height Ha of the first branches 2a being strictly greater than the height Hb of the second branches 2b. This feature simplifies the mounting of the cage in the raceway by arranging each of the balls B in respectively a housing 3 without the need for specific tool to pre-equalize the balls B in the raceway. Indeed, in connection with Figure 2, the assembly of the bearing can be achieved by arranging a cluster of balls B in the raceway, said balls being in particular not equalized by means of a specific tool. Then, the cage is mounted in the raceway by printing an orbital motion to put the balls B successively bearing on the first 2a and second 2b branches of a bridge 2.
En particulier, la cage peut être montée dans le chemin de roulement en appliquant une pression axiale P successivement sur la circonférence du talon 1, à l'opposé des ponts 2, pour imprimer le mouvement orbital à ladite cage.In particular, the cage may be mounted in the raceway by applying an axial pressure P successively on the circumference of the heel 1, opposite the bridges 2, to print the orbital movement to said cage.
La différence de hauteur Ha, Hb entre les première 2a et deuxième 2b branches implique un déplacement circonférentiel des billes B depuis la première 2a vers la deuxième 2b branche sans possibilité de retour, lesdites billes étant alors déplacées dans une position d'introduction dans un logement 3 de rétention par déplacement axial de la cage. La figure 2 représente une bille B1 qui est en position d'introduction I en regard axial de l'ouverture 8 du logement 3 dans lequel ladite bille est introduite (position II) par déplacement axial de ladite cage. La bille B2 représentée est adjacente dans l'amas à la bille B1 dans le sens du mouvement orbital, la figure 2 illustrant le déplacement de la bille B2 sous l'effet dudit mouvement orbital depuis la première 2a (position I) vers la deuxième 2b (position II) branche pour être en position d'introduction III dans le logement 3 adjacent à celui de la bille B1. En particulier, la bille B2 en position d'introduction III vient en appui sur la première branche 2a du pont 2 adjacent, la hauteur supérieure Ha de ladite première branche par rapport à celle Hb de la deuxième branche 2b sécurisant l'arrêt de la bille B dans ladite position avant déplacement axial de la cage de rétention. En outre, la figure 2 illustre que la disposition de la bille B1 en position d'introduction pousse la bille B2 sur l'extrémité libre 7 de la première branche 2a, la bille B2 descendant ensuite sur l'extrémité libre 7 de la deuxième branche 2b de façon irréversible en passant successivement et continument de la portée d'appui 9 de la ladite première branche à la portée d'appui 9 de ladite deuxième branche.The difference in height Ha, Hb between the first 2a and second 2b branches involves a circumferential movement of the balls B from the first 2a to the second 2b branch without possibility of return, said balls then being moved into a position of introduction into a housing 3 retention by axial displacement of the cage. FIG. 2 represents a ball B1 which is in the insertion position I facing axially the opening 8 of the housing 3 in which said ball is introduced (position II) by axial displacement of said cage. The ball B2 shown is adjacent in the cluster to the ball B1 in the direction of the orbital movement, Figure 2 illustrating the displacement of the ball B2 under the effect of said orbital movement from the first 2a (position I) to the second 2b (position II) branch to be in the introduction position III in the housing 3 adjacent to that of the ball B1. In particular, the ball B2 in the introduction position III bears on the first branch 2a of the adjacent bridge 2, the upper height Ha of said first branch relative to that of the second branch Hb 2b securing the stop of the ball B in said position before axial displacement of the retention cage. In addition, FIG. 2 illustrates that the disposition of the ball B1 in the insertion position pushes the ball B2 onto the free end 7 of the first branch 2a, the ball B2 then descending on the free end 7 of the second branch 2b irreversibly passing successively and continuously from the bearing surface 9 of said first branch to the bearing surface 9 of said second branch.
De façon avantageuse, les extrémités libres 7 présentent une portée d'appui 9, la hauteur Ha, Hb d'une branche 2a, 2b étant mesurée entre le talon 1 et sa portée d'appui 9. Les portées d'appui 9 s'étendent circonférentiellement à l'opposé des logements 3 de rétention afin que les billes B soient mises en appui sur lesdites portées lors du mouvement orbital. En particulier, les portées d'appui 9 s'étendent sensiblement radialement afin d'accompagner le transfert d'appui de la bille B depuis la première 2a vers la deuxième 2b branche.Advantageously, the free ends 7 have a bearing surface 9, the height Ha, Hb of a branch 2a, 2b being measured between the heel 1 and its bearing surface 9. The bearing surfaces 9 s' extend circumferentially opposite the housing 3 of retention so that the balls B are supported on said bearings during the orbital movement. In particular, the bearing surfaces 9 extend substantially radially to accompany the transfer of support ball B from the first 2a to the second 2b branch.
Dans le mode de réalisation représenté, les première 2a et deuxième 2b branche sont séparées par un espace de battement 10 qui est agencé pour permettre un déplacement relatif desdites première et deuxième branche. En particulier, cet espace 10 permet, lors de l'appui d'une bille B sur les extrémités libres 7, de déformer l'ouverture 8 pour permettre l'introduction de ladite bille dans le logement 3, le retour élastique des branches 2a, 2b assurant la rétention de la bille B dans ledit logement. De façon avantageuse, l'espace de battement 10 s'étend au moins entre les extrémités libres 7 des branches 2a, 2b du pont 2, notamment depuis le talon 1 jusqu'aux extrémités libres 7. Dans le mode de réalisation représenté, les portées d'appui 9 des première 2a et deuxième 2b branches d'un pont 2 sont séparées par un jeu circonférentiel 11 dans lequel l'espace de battement 10 s'étend.In the embodiment shown, the first 2a and second 2b branch are separated by a beat space 10 which is arranged to allow relative movement of said first and second branches. In particular, this space 10 makes it possible, during the support of a ball B on the free ends 7, to deform the opening 8 to allow the introduction of said ball into the housing 3, the elastic return of the branches 2a, 2b ensuring the retention of the ball B in said housing. Advantageously, the flapping space 10 extends at least between the free ends 7 of the branches 2a, 2b of the bridge 2, in particular from the heel 1 to the free ends 7. In the embodiment shown, the bearings 9 of the first 2a and second 2b branches of a bridge 2 are separated by a circumferential clearance 11 in which the beat space 10 extends.
Plus précisément, chaque portée d'appui 9 comprend une extension interne qui est saillante de la branche 2a, 2b pour être disposée axialement en regard de l'espace de battement 10, le jeu 11 étant formé entre les bords internes 9a desdites extensions. En outre, les extensions internes présentent un bord externe 9b sur lequel un chanfrein est formé afin de faciliter l'introduction de la bille B dans le logement 3. Ainsi, la bille B en appui sur la portée 9 de la première branche 2a passe au dessus du jeu 11 pour venir en appui sur la portée 9 de la deuxième branche 2a, la différence de hauteur Ha, Hb des branches 2a, 2b combinée à la présence d'un jeu 11 de dimension bien inférieure au diamètre de la bille B permettant de sécuriser le déplacement des billes B uniquement dans le sens du mouvement orbital.More specifically, each bearing surface 9 comprises an internal extension which is projecting from the branch 2a, 2b to be disposed axially facing the flapping space 10, the game 11 being formed between the inner edges 9a of said extensions. In addition, the internal extensions have an outer edge 9b on which a chamfer is formed to facilitate the introduction of the ball B into the housing 3. Thus, the ball B resting on the bearing 9 of the first branch 2a goes to above the game 11 to bear on the scope 9 of the second branch 2a, the difference in height Ha, Hb branches 2a, 2b combined with the presence of a clearance 11 of dimension well below the diameter of the ball B allowing to secure the movement of the balls B only in the direction of the orbital movement.
En particulier, la hauteur du bord interne 9a de la première branche 2a est supérieure à la hauteur du bord interne 9a de la deuxième branche 2b, la hauteur du bord externe 9b de la première branche 2a étant également supérieure à la hauteur du bord externe 9b de la deuxième branche 2b. En outre, l'élasticité des bords internes 9a est agencée pour favoriser la progression de la bille B dans le sens du mouvement orbital, notamment entre les portées 9 et depuis la portée 9 de la deuxième branche 2b vers le logement 3 adjacent.In particular, the height of the inner edge 9a of the first branch 2a is greater than the height of the inner edge 9a of the second branch 2b, the height of the outer edge 9b of the first branch 2a is also greater than the height of the outer edge 9b of the second branch 2b. In addition, the elasticity of the inner edges 9a is arranged to promote the progression of the ball B in the direction of the orbital movement, especially between the bearings 9 and from the scope 9 of the second branch 2b to the adjacent housing 3.
Toujours pour fiabiliser l'introduction successive une à une des billes B dans chacun des logements 3 lors du mouvement orbital de la cage, au moins une portée d'appui 9 des première 2a et deuxième 2b branche peut être inclinée axialement. En particulier, l'inclinaison peut permettre de faciliter le passage de la bille B entre les portées d'appui 9 de la première 2a vers la deuxième 2b branche et/ou d'empêcher le passage de la bille B dans l'autre sens. Selon une réalisation, les portées d'appui 9 des première 2a et deuxième 2b branches sont inclinées dans le même sens, vers le talon 1 ou à l'opposé dudit talon. Selon une autre réalisation, les portées d'appui 9 des première 2a et deuxième 2b branches sont inclinées dans un sens différent, vers le talon 1 et à l'opposé dudit talon. Dans ces réalisations, on prévoit que le minimum de la hauteur Ha de la première branche 2a reste supérieur au maximum de la hauteur Hb de la deuxième branche 2b afin de sécuriser le déplacement des billes B uniquement dans le sens du mouvement orbital.Always to make reliable the successive introduction one by one of the balls B in each of the housing 3 during the orbital movement of the cage, at least one bearing surface 9 of the first 2a and second 2b branch can be inclined axially. In particular, the inclination can facilitate the passage of the ball B between the bearing surfaces 9 of the first 2a to the second branch 2b and / or to prevent the passage of the ball B in the other direction. According to one embodiment, the bearing surfaces 9 of the first 2a and second 2b branches are inclined in the same direction, towards the heel 1 or opposite said heel. According to another embodiment, the bearing surfaces 9 of the first 2a and second 2b branches are inclined in a different direction, towards the heel 1 and opposite said heel. In these embodiments, it is expected that the minimum of the height Ha of the first branch 2a remains greater than the maximum of the height Hb of the second branch 2b in order to secure the movement of the balls B only in the direction of the orbital movement.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20180928 |