FR3098874A1 - Procédé de fabrication d’une bague intérieure d’un roulement à éléments roulants, et dispositif de poulie équipement d’un roulement avec une telle bague - Google Patents

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Abstract

L’invention concerne un un procédé de fabrication d’une bague intérieure (6) pour un roulement (3). Une portion extérieure de bague (18) et ne portion intérieure de bague (19) sont formées. Une partie de la portion intérieure de bague (19) est montée serrée dans la portion extérieure de bague (18). Les deux pistes de roulement (22, 23) sont rectifiées par rodage lors d’une étape finale. Figure 1

Description

Procédé de fabrication d’une bague intérieure d’un roulement à éléments roulants, et dispositif de poulie équipement d’un roulement avec une telle bague
Domaine technique de l’invention
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’une bague intérieure pour un roulement à éléments roulants, et plus particulièrement destiné à un dispositif de poulie. Le domaine de l’invention est celui des galets tendeurs pour tendre une chaîne ou une courroie de transmission de mouvements, des galets, des enrouleurs, des poulies folles, et tout autre moyen de support de transmission de rotation.
Etat de la technique antérieur
De manière connue, un tel dispositif de poulie peut comprendre un roulement, une poulie, et une vis de fixation. Le roulement comprend généralement une bague intérieure fixe avec un alésage traversé par la vis, une bague extérieure tournante surmontée par la poulie, et au moins une rangée d’éléments roulants intercalés entre les bagues. La vis comprend une tête et une tige filetée. La vis traverse la bague intérieure du roulement de sorte que sa tige filetée pénètre dans un orifice taraudé ménagé dans un support, par exemple un bloc moteur.
Selon la configuration du montage du dispositif de poulie, l’espace disponible et les équipements alentour peuvent nécessiter de pourvoir un dispositif aux formes adaptées. En particulier, il est connu de prévoir une bague intérieure fixe de forme dissymétrique. Plus précisément, la bague peut comprendre un alésage central étagé, la bague étant pourvue d’une pluralité de portions d’alésage de diamètres intérieurs différents. Il peut être particulièrement avantageux de prévoir une portion d’alésage apte à recevoir intégralement la tête de vis afin de permettre un encombrement réduit du dispositif de poulie une fois solidarisé sur son support par l’intermédiaire de la vis. Cette portion d’alésage recevant la tête de vis est généralement suivie axialement par une portion d’alésage de diamètre inférieur formant une butée axiale pour ladite tête de vis.
Une telle bague intérieure fixe peut être formée monobloc et massive, c’est-à-dire obtenue par usinage ou meulage avec enlèvement de matière à partir de tube métallique, de barre, de pièce forgée ou d’ébauche laminée. Un désavantage d’une telle réalisation est la difficulté d’usinage d’une forme complexe, et une quantité relativement importante de matière retirée et inutilisée.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients susmentionnés.
Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un une bague intérieure de roulement à éléments roulants pour dispositif de poulie particulièrement économique, de montage aisé et sécurisé, et d’encombrement axial et radial réduit.
L’invention concerne un procédé de fabrication d’une bague intérieure pour un roulement. Le procédé comprend les étapes successives suivantes :
- une portion extérieure de bague est formée avec un alésage cylindrique, deux surfaces frontales, et une surface extérieure cylindrique, deux pistes de roulement pour des éléments roulants étant formées à ladite surface extérieure cylindrique, et une portion intérieure de bague est formée avec une surface extérieure cylindrique, deux surfaces frontales, et un alésage ;
- une partie de la portion intérieure de bague est montée serrée dans la portion extérieure de bague, une partie de la surface extérieure cylindrique de la portion intérieure de bague étant montée de manière ajustée dans l’alésage cylindrique de la portion extérieure de bague ; et
- les deux pistes de roulement sont rectifiées par rodage lors d’une étape finale.
La portion intérieure de bague est formée par usinage. Alternativement, la portion intérieure de bague est formée par frittage.
La portion extérieure de bague est préférentiellement formée par usinage.
Selon un mode de réalisation, l’alésage de la portion intérieure de bague est étagé avec au moins deux portions d’alésage de diamètres intérieurs différents
Selon un mode de réalisation de l’invention, la longueur axiale de la partie de portion intérieure de bague insérée dans la portion extérieure de bague est strictement inférieure à la longueur axiale de l’alésage de ladite portion extérieure de bague.
Plus particulièrement, la partie de portion intérieure de bague insérée dans la portion extérieure de bague s’étend axialement entre une surface frontale de la portion extérieure de bague et une zone comprise entre les centres des deux pistes de roulement.
Selon un autre mode de réalisation, la portion intérieure de bague comprend une collerette radiale d’extrémité venant en appui contre une surface frontale de la portion extérieure de bague après montage.
Selon un mode de réalisation, les pistes de roulement ont en coupe axiale un profil interne concave et une forme torique adaptée pour les billes.
Selon un autre aspect, l’invention concerne également un dispositif de poulie pour un élément de transmission comprenant une poulie avec une surface extérieure destinée à coopérer avec l’élément de transmission, et un roulement.
Le roulement est pourvu d’une bague extérieure tournante, la poulie étant montée sur une surface extérieure de ladite bague extérieure, d’une bague intérieure fixe obtenue selon le procédé de fabrication conforme à l’invention, lesdites bagues étant coaxiales et formant un espace radial entre elles, et de deux rangées d’éléments roulants arrangées dans ledit espace radial.
Brève description des figures
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif.
La description est faite en référence au dessin annexé unique dans lesquel :
est une vue en coupe axiale d’un dispositif de poulie conforme à l’invention.
Description détaillée de l’invention
Comme on peut le voir sur la Figure 1, un dispositif de poulie, par exemple pour galet tendeur, enrouleur de courroie, pignon ou en engrenage, est référencé 1 dans son ensemble. Le dispositif de poulie 1 est d’axe géométrique X1, et comprend une poulie 2 adaptée à coopérer avec un élément de transmission (non représenté) tel une courroie ou une chaîne, et un roulement 3.
La poulie 2 comprend une surface cylindrique extérieure 4 destinée à coopérer avec un élément de transmission tel une courroie ou une chaîne, et une surface intérieure 5. La poulie 2 a une forme essentiellement tubulaire et est centrée sur l’axe central X1. Les forces de friction entre la surface extérieure 4 et l’élément de transmission permettent la transmission d’un couple de rotation.
Selon un autre mode de réalisation non représenté, l’élément de transmission peut être une courroie crantée, notamment de type Poly-V, ou de n’importe quel autre type sans que cela soit une limitation de la présente invention. La surface extérieure 4 est alors pourvue d’éléments tels que des nervures ou des créneaux de manière à collaborer avec la forme de la courroie.
La poulie 2 peut avantageusement être réalisée en matériau plastique, et préférentiellement en polyamide, en PA6 ou PA66 par exemple. La poulie 2 peut avantageusement être formée par surmoulage de matière plastique sur le roulement 3. Il en résulte une excellente cohésion entre ces pièces. De manière alternative, la poulie 2 peut être réalisée en matériau métallique, par exemple en acier, et montée serrée. La poulie 2 peut également avoir d’autres formes optimisées en fonction des besoins de l’application.
Le roulement 3 comprend une bague intérieure fixe référencée 6 dans son ensemble, une bague extérieure tournante 7, lesdites bagues 6, 7 étant coaxiales autour de l’axe X1 et formant un espace radial entre elles. Le roulement 3 comprend également deux rangées d’éléments roulants 8 et 9, ici réalisés sous forme de billes, disposées entre les bagues, et des cages 10 et 11 assurant le maintien de l’espacement circonférentiel des éléments roulants 8 et 9, respectivement.
La bague extérieure 7 comprend un alésage cylindrique 12 pourvu de pistes de roulement 13, 14 ayant en coupe axiale un profil interne concave et de forme torique adapté pour les billes 8, 9, une surface cylindrique extérieure 15 sur laquelle est montée la poulie 2, et deux surfaces latérales arrière 16 et avant 17.
La bague intérieure 6 est composée de deux portions distinctes 18, 19 et assemblées l’une dans l’autre.
La portion extérieure de bague 18 comprend un alésage cylindrique 20, une surface extérieure cylindrique 21 pourvue de pistes de roulement 22, 23 ayant en coupe axiale un profil interne concave et de forme toroïdale adapté pour les billes 8, 9, et deux surfaces latérales arrière 24 et avant 25.
La portion intérieure de bague 19 comprend une surface extérieure cylindrique 26, deux surfaces latérales arrière 27 et avant 28, et un alésage étagé 29. Plus précisément, l’alésage étagé 29 comprend une portion d’alésage avant 30 de plus grand diamètre, et une portion d’alésage arrière 31 de plus petit diamètre. L’alésage étagé 29 est adapté pour recevoir une vis (non représentée) dont le corps s’étend axialement au-delà de la surface latérale arrière 27 de la portion intérieure de bague 19 et de la surface latérale arrière 24 de la portion extérieure de bague 18, ledit corps comprenant une portion filetée destinée à venir se visser dans une ouverture taraudée correspondante d’un support (non représenté) pour le dispositif de poulie 1. De manière avantageuse, la portion d’alésage avant 30 de plus grand diamètre est adaptée pour recevoir une tête de la vis, la portion d’alésage arrière 31 de plus petit diamètre formant une butée axiale pour la tête de vis.
Selon une alternative non illustrée, l’alésage 29 est cylindrique.
Selon un mode de réalisation avantageux, la portion intérieure de bague 19 comprend une collerette 32 d’extrémité en saillie radiale depuis la surface extérieure 26. La collerette 32 est en appui axial contre la surface latérale avant 25 de la portion extérieure de bague 18.
Conformément à l’invention, une telle bague intérieure 6 est formée selon un procédé comprenant les étapes successives suivantes.
La portion extérieure de bague 18 est préférentiellement usinée avec l’alésage cylindrique 20, deux surfaces frontales 24, 25, et la surface extérieure cylindrique 21. Les deux pistes de roulement 22, 23 pour les billes 8, 9 sont usinées à ladite surface extérieure cylindrique 21. La portion intérieure de bague 19 est formée distinctement, par usinage ou par frittage. La surface extérieure cylindrique 26, deux surfaces frontales 27, 28, l’alésage étagé 29 et la collerette 32 sont ainsi formés.
Une partie de la portion intérieure de bague 19 est montée serrée dans la portion extérieure de bague 19. La surface extérieure cylindrique 26 de la portion intérieure de bague 19 est montée de manière ajustée dans l’alésage cylindrique 20 de la portion extérieure de bague 18. La collerette 32 vient en appui axial contre la surface latérale avant 25 de la portion extérieure de bague 18.
Dans le mode de réalisation illustré, la partie de portion intérieure de bague 19 insérée dans la portion extérieure de bague 18 s’étend axialement entre la surface frontale avant 25 de la portion extérieure de bague 18 et une zone comprise entre les centres des deux pistes de roulement 22, 23.
Enfin, les deux pistes de roulement 22, 23 sont rectifiées par rodage lors d’une étape finale. Les surfaces des pistes de roulement 22, 23 sont ainsi rectifiées après l’assemblage des portions intérieure 19 et extérieure 18 de la bague intérieure fixe 6, et non avant cet assemblage.
En effet, les pistes 22, 23 usinées sont légèrement déformées par le montage ajusté de la portion intérieure 19 dans la portion extérieure 18. Le jeu intérieur dans le roulement 3 s’en retrouve modifié. De plus, les pistes 22 et 23 sont déformées de manière différente car la bague intérieure 6 est dissymétrique, seule la piste avant 23 recouvrant intégralement radialement la portion extérieure 19. En rectifiant les pistes 22, 23 après le montage serré, les deux pistes 22, 23 sont symétriques et le jeu intérieur du roulement 3 est totalement maîtrisé.
Le roulement 3 comprend avantageusement des joints d’étanchéité arrière 33 et avant 34 annulaires pour fermer de chaque côté axial l’espace radial existant entre la bague extérieure 7 et la portion extérieure 18 de la bague intérieure 6, et à l’intérieur duquel sont logés les éléments roulants 8, 9.
De manière avantageuse, la portion extérieure de bague 18 est en acier, et plus particulièrement en 100CR6. La portion extérieure de bague 19 est en acier, et plus particulièrement en 100CR6 ou en acier fritté.
Les joints d’étanchéité 33, 34 comprennent avantageusement chacun une première extrémité fixée dans une rainure circonférentielle pourvue à une portion d’alésage 12 de la bague extérieure 7, et une seconde extrémité formée par une lèvre en contact glissant contre une portion de la surface extérieure 21 de la bague intérieure 6. L’espace radial est ainsi fermé de manière étanche axialement entre les deux joints d’étanchéité 33, 34.
De manière alternative, le roulement peut comprendre d’autres types d’éléments roulants, par exemple des rouleaux coniques, des aiguilles, ou encore des rouleaux coniques. En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation peuvent être, en totalité et seulement pour certaines d’entre elles, combinées entre elles. Ainsi, le dispositif de poulie peut être adapté en termes de coûts, de performance et de simplicité de mise en œuvre.

Claims (7)

  1. Procédé de fabrication d’une bague intérieure (6) pour un roulement (3), comprenant les étapes successives suivantes :
    - une portion extérieure de bague (18) est formée avec un alésage cylindrique (20), deux surfaces frontales (24, 25), et une surface extérieure cylindrique (21), deux pistes de roulement (22, 23) pour des éléments roulants (8, 9) étant formées à ladite surface extérieure cylindrique (20), et une portion intérieure de bague (19) est formée avec une surface extérieure cylindrique (26), deux surfaces frontales (27, 28), et un alésage (29) ;
    - une partie de la portion intérieure de bague (19) est montée serrée dans la portion extérieure de bague (18), une partie de la surface extérieure cylindrique (26) de la portion intérieure de bague (19) étant montée de manière ajustée dans l’alésage cylindrique (20) de la portion extérieure de bague (18) ; et
    - les deux pistes de roulement (22, 23) sont rectifiées par rodage lors d’une étape finale.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’alésage (29) de la portion intérieure de bague (19) est étagé avec au moins deux portions d’alésage (30, 31) de diamètres intérieurs différents.
  3. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la longueur axiale de la partie de portion intérieure de bague (19) insérée dans la portion extérieure de bague (18) est strictement inférieure à la longueur axiale de l’alésage (20) de ladite portion extérieure de bague (19).
  4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel la partie de portion intérieure de bague (19) insérée dans la portion extérieure de bague (18) s’étend axialement entre une surface frontale (25) de la portion extérieure de bague (18) et une zone comprise entre les centres des deux pistes de roulement (22, 23).
  5. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion intérieure de bague (19) comprend une collerette radiale (32) d’extrémité venant en appui contre une surface frontale (25) de la portion extérieure de bague (18) après montage.
  6. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les pistes de roulement (22, 23) ont en coupe axiale un profil interne concave et une forme torique adaptée pour les billes (8, 9).
  7. Dispositif de poulie (1) pour un élément de transmission comprenant :
    - une poulie (2) avec une surface extérieure (4) destinée à coopérer avec l’élément de transmission, et
    - un roulement (3) pourvu d’une bague extérieure tournante (7), la poulie (2) étant montée sur une surface extérieure (15) de ladite bague extérieure (7), d’une bague intérieure fixe (6) obtenue avec un procédé de fabrication selon l’une quelconque des revendications précédentes, lesdites bagues (6, 7) étant coaxiales et formant un espace radial entre elles, et de deux rangées d’éléments roulants (8, 9) arrangées dans ledit espace radial.
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