FR3133200A1 - Assemblage comportant un roulement encadré par deux chapes latérales - Google Patents

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FR3133200A1 FR2201968A FR2201968A FR3133200A1 FR 3133200 A1 FR3133200 A1 FR 3133200A1 FR 2201968 A FR2201968 A FR 2201968A FR 2201968 A FR2201968 A FR 2201968A FR 3133200 A1 FR3133200 A1 FR 3133200A1
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Abstract

Un assemblage (10) comportant un roulement (12) encadré par deux chapes latérales (14), et comportant : une bague intérieure (16), une bague extérieure (20) des corps roulants (22). Chacune des deux chapes latérales (14) présente une face plane (36) perpendiculaire à l’axe de référence (200), en regard d’une face d’extrémité (28) de la bague intérieure (16), et en regard et à distance d’une face d’extrémité (30) de la bague extérieure (20). Une rondelle (38) est interposée avec un jeu axial entre chaque chape latérale (14) et les corps roulants (22), et avec un jeu radial entre la bague intérieure (16) et la bague extérieure (20). Figure d’abrégé : figure 2

Description

ASSEMBLAGE COMPORTANT UN ROULEMENT ENCADRÉ PAR DEUX CHAPES LATÉRALES Domaine technique de l’invention
L’invention concerne un assemblage comportant un roulement encadré par deux chapes latérales de support de l’axe du roulement, et plus particulièrement un assemblage dont le roulement forme un galet destiné à rouler sur une came, et dont les deux chapes latérales forment une manivelle pivotant autour d’un axe déporté par rapport à l’axe de rotation du galet, dont la fonction est de transformer un mouvement de rotation continu d’un arbre à came en un mouvement rotatif alternatif de la manivelle portant le galet autour de son axe de pivotement, suivant une loi déterminée par la forme de la came. L’invention se rapporte plus spécifiquement, bien que de manière non exclusive, à un tel roulement destiné à constituer un galet de mécanique d’armures d’un métier à tisser.
 État de la technique antÉrieure
Dans le document FR2914031A est décrit et illustré dispositif d’articulation pour un mécanisme d’armure de métier à tisser, comportant un roulement à rouleaux positionné entre deux chapes latérales, Le roulement comporte une bague intérieure dont les faces d’extrémité axiale sont en appui sur les chapes latérales, une bague extérieure plus étroite que la bague intérieure des déflecteurs destinées à guider la bague extérieure par rapport à la bague intérieure, et des rondelles de maintien des corps roulant s’interposant entre les corps roulants et la chape client. Les rondelles de maintien se substituent à des collets de guidage qui sont habituellement formés sur les bagues de roulement, et permettent de prévoir des chemins de roulement et des rouleaux relativement larges, ce qui s’avère adapté à la reprise d’efforts importants. Ces rondelles de maintien sont formées en un matériau lubrifiant, à savoir une matrice polymère solide comprenant des pores dans lesquels un lubrifiant est emprisonné.
Mais les performances d’un tel roulement trouvent toutefois leurs limites, que l’on cherche à repousser, pour augmenter encore la capacité de l’assemblage, c’est-à-dire sa capacité à reprendre des charges importantes dans un encombrement réduit, de façon durable.
L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment un roulement compatible avec des charges élevées, évitant les fuites de lubrifiant et présentant un encombrement réduit.
À cet effet, l’invention a pour objet un assemblage comportant un roulement et deux chapes latérales encadrant le roulement. Le roulement comporte : une bague intérieure définissant un axe de référence du roulement, la bague intérieure présentant deux faces d’extrémité axiale tournées axialement à l’opposé l’une de l’autre, et un chemin de roulement tourné radialement à l’opposé de l’axe de référence, une bague extérieure coaxiale avec la bague intérieure et entourant la bague intérieure, la bague extérieure présentant deux faces d’extrémité axiale tournées axialement à l’opposé l’une de l’autre, et un chemin de roulement tourné en regard du chemin de roulement de la bague intérieure, et des corps roulants logés entre la bague intérieure et la bague extérieure de manière à rouler sur le chemin de roulement de la bague intérieure et sur le chemin de roulement de la bague extérieure. Chacune des deux chapes latérales présente une face plane perpendiculaire à l’axe de référence, en regard d’une face associée parmi des deux faces d’extrémité de la bague intérieure, et en regard et à distance d’une face associée parmi les deux faces d’extrémité de la bague extérieure. L’assemblage comporte en outre deux pièces de guidage latéral des corps roulants, chacune constituée par une rondelle associée à l’une des chapes latérales, positionnée radialement entre la bague intérieure et la bague extérieure et présentant une face extérieure faisant directement face à la chape latérale associée et une face intérieure faisant directement face aux corps roulants, Selon l’invention, chacune des deux rondelles est logée avec un jeu axial entre les corps roulants et la face plane de la chape latérale associée, et avec un jeu radial entre la bague intérieure et la bague extérieure.
Le guidage latéral de la bague extérieure est réalisé directement par les chapes latérales. Les rondelles de guidage latéral occupent dans le sens axial l’espace disponible rendu nécessaire par la distance minimale à préserver entre les chapes latérales et la bague extérieure, mais sans ajouter de surépaisseur entre la face plane des chapes et les bagues de roulement. Le montage flottant des rondelles de guidage latéral leur permet de tourner librement autour de l’axe de référence par rapport à la bague intérieure et à la bague extérieure et d’assurer leur fonction de maintien et de guidage latéral des corps roulant en minimisant les frottements et le couple de traînée.
L’épaisseur des rondelles peut être très faible. Suivant un mode de réalisation, chacune des deux rondelles a une épaisseur inférieure à 0,5mm.
La bague intérieure est réalisée sans collets. Ainsi, suivant un mode de réalisation, le chemin de roulement de la bague intérieure s’étend d’une des deux faces d’extrémité de la bague intérieure à l’autre, et présente avec chacune des deux faces d’extrémité de la bague intérieure une arête, le cas échéant chanfreinée . Le chemin de roulement occupe ainsi toute l’espace disponible entre les faces d’extrémité axiale, ce qui permet de maximiser la dimension axiale des corps roulants, donc la charge admissible pour une largeur donnée du roulement. Le chanfrein facilite la rectification du chemin de roulement. De préférence, les rondelles ont une épaisseur inférieure à une largeur des arêtes chanfreinées de la bague intérieure, mesurée parallèlement à l’axe de référence. Dans la mesure où en position nominale les corps roulants ne dépassent pas axialement les chemins de roulement, les rondelles de guidage latéral des corps roulants n’occupent axialement qu’un espace disponible entre les faces d’extrémité des corps roulant et les chapes latérales.
La bague extérieure est également réalisée sans collets. Suivant un mode de réalisation, le chemin de roulement de la bague extérieure s’étend d’une des deux faces d’extrémité de la bague extérieure à l’autre, et présente avec chacune des deux faces d’extrémité de la bague extérieure une arête, le cas échéant chanfreinée. De préférence, les rondelles ont une épaisseur inférieure à une largeur des arêtes chanfreinées de la bague extérieure, mesurée parallèlement à l’axe de référence.
De préférence, la face intérieure de chacune des deux rondelles est située axialement entre les deux faces d’extrémité de la bague extérieure. La bague extérieure peut ainsi réaliser le centrage des rondelles.
Suivant un mode de réalisation, chacune des deux rondelles est métallique. De préférence, chacune des deux rondelles est en acier et présente une épaisseur mesurée parallèlement à l’axe de référence, la face extérieure de chacune des deux rondelles étant nitrocarburées sur moins d’une moitié de l’épaisseur, la face intérieure de chacune des deux rondelles étant nitrocarburées sur moins de la moitié de l’épaisseur. La face extérieure et la face intérieure présentent ainsi une dureté plus élevée que le cœur de la rondelle, pour leur conférer une bonne résistance à l’abrasion, alors que le cœur de la rondelle reste relativement plus ductile, pour conférer une certaine flexibilité à la rondelle, contribuant à une bonne résistance au chocs axiaux.
Suivant divers modes de réalisation :
  1. la face intérieure de chacune des deux rondelles est plane ; et/ou
  2. la face extérieure de chacune des deux rondelles est plane ; et/ou
  3. chacune des deux rondelles a un diamètre extérieur inférieur au diamètre du chemin de roulement de la bague extérieure et un diamètre intérieur supérieur au diamètre du chemin de roulement de la bague intérieure ; et/ou
  4. chacune des faces d’extrémité axiale de la bague intérieure est plane ; et/ou
  5. chacune des faces d’extrémité axiale de la bague extérieure est plane.
La géométrie proposée est particulièrement adaptée à des roulements à rouleaux, et notamment à des roulements à rouleaux cylindriques ou à aiguilles. Ainsi, suivant un mode de réalisation préféré, le chemin de roulement de la bague intérieure et le chemin de roulement de la bague extérieure sont cylindriques. Le cas échéant, les corps roulants ont une hauteur H et un diamètre D, tels que :
De préférence, les corps roulants sont directement adjacents deux à deux sans interposition d’une cage de roulement. On maximise ainsi le nombre de corps roulants pour un diamètre primitif donné du roulement, ce qui permet de maximiser la capacité du roulement.
Suivant une application particulière, la bague extérieure présente une face cylindrique tournée radialement à l’opposé de l’axe de référence et destinée à rouler sur une came. Le roulement constitue alors un galet. Suivant un mode de réalisation, les deux chapes latérales constituent ensemble une manivelle guidée en rotation autour d’un axe de manivelle parallèle à l’axe de référence et distant de l’axe de référence. Le galet constitué par le roulement peut ainsi pivoter avec la manivelle autour de l’axe de manivelle, et transmettre à la manivelle le mouvement que lui imprime la came sur laquelle il roule.
Suivant un mode de réalisation, les deux chapes latérales portent une tige sur laquelle est frettée la bague intérieure. Les chapes assurent ainsi une fonction de support de la bague intérieure du roulement.
 brÈve description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :
: une vue schématique en coupe axiale d'un assemblage selon l’invention comportant un roulement positionné entre deux chapes latérales ;
: une vue agrandie d’un détail de la ;
: une vue en perspective isométrique du roulement de l’assemblage de la .
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
description DÉTAILLÉE d’un mode de rÉalisation
L’assemblage10illustré sur la comporte un galet constitué par un roulement12, supporté par deux chapes latérales14constituant d’une manivelle15pivotant autour d’un axe de manivelle100. Le roulement12est ici constitué d’une bague intérieure16frettée sur une tige18maintenue dans deux alésages19des chapes latérales14, d’une bague extérieure20, et de corps roulants22logés entre la bague intérieure16et la bague extérieure20de manière à rouler sur un chemin de roulement24de la bague intérieure16et sur un chemin de roulement26de la bague extérieure20. On se référera dans l’ensemble de la description à un axe de référence200de l’assemblage, qui est l’axe de symétrie de révolution du chemin de roulement24de la bague intérieure16, également axe de symétrie de révolution du chemin de roulement26de la bague extérieure20. L’axe de référence200est parallèle à l’axe de manivelle100. La bague extérieure20du roulement présente une face extérieure cylindrique27tournée radialement à l’opposé de l’axe de référence200, qui forme une face de contact avec une came (non illustrée), l’assemblage étant destiné à transformer un mouvement rotatif continu d’un arbre à cames portant la came en un mouvement rotatif alternatif de la manivelle autour de l’axe de manivelle100, suivant une loi de vitesse définie par la came.
Les chemins de roulement24,26de la bague intérieure16et de la bague extérieure20sont cylindriques, les corps roulants22étant des rouleaux cylindriques ou des aiguilles. Chacune des bagues intérieure16et extérieure20comporte deux faces d’extrémité axiale opposées28, respectivement30, de préférence planes. De façon remarquable, les chemins de roulement24,26s’étendent d’une face d’extrémité axiale28, respectivement30à l’autre et forment avec les extrémités axiales des arêtes annulaires32, respectivement34, de préférence chanfreinées. Ainsi, les bagues16,20ne présentent ni collet de guidage des corps roulants22, ni gorge de fixation d’un déflecteur de guidage des corps roulants22, ce qui permet de maximiser la largeur des corps roulants cylindriques22, mesurée parallèlement à l’axe de référence200entre deux faces d’extrémité axiale35des corps roulants22. De façon remarquable, les corps roulants22sont directement adjacents deux à deux, sans interposition d’une cage de roulement, et peuvent entrer en contact les uns avec les autres. On maximise ainsi le volume disponible pour les corps roulants entre les deux bagues16,20, donc, pour des dimensions données, le nombre de corps roulants22.
Les chapes latérales14sont frettées sur l’arbre18, et présentent chacune une face plane36perpendiculaire à l’axe de référence200, en regard et à distance de l’une des faces d’extrémité axiale28de la bague intérieure16, et en regard et à distance d’une face d’extrémité30de la bague extérieure20. La plus grande largeur de la bague extérieure20, mesurée parallèlement à l’axe de référence200entre les deux faces d’extrémité30de la bague extérieure20, est de préférence inférieure à la plus grande largeur de la bague intérieure16, mesurée également parallèlement à l’axe de référence200, entre les deux faces d’extrémité axiale28de la bague intérieure16. Ainsi les chapes14, qui encadrent la bague extérieure20avec un jeu fonctionnel suffisant pour qu’il n’y ait jamais contact dans des conditions normales d’utilisation, assurent-elles une protection, et le cas échéant un guidage axial, de la bague extérieure20.
Selon l’invention, l’assemblage comporte en outre deux pièces38de guidage latéral des corps roulants22, chacune constituée par une rondelle associée à l’une des chapes latérales14, positionnée radialement entre la bague intérieure16et la bague extérieure20et présentant une face intérieure40faisant directement face aux corps roulants22et une face extérieure42faisant directement face à la chape latérale14associée. Comme illustré en détail sur la , chacune des rondelles de guidage38est logée avec un jeu axial entre les corps roulants22et la face plane36de la chape latérale14associée, et avec un jeu radial entre la bague intérieure16et la bague extérieure20. Chacune des deux rondelles de guidage38a un diamètre extérieurD4inférieur au diamètreD2du chemin de roulement26de la bague extérieure20et un diamètre intérieurD3supérieur au diamètreD1du chemin de roulement24de la bague intérieure16. De préférence, la différence de diamètreD3-D1est sensiblement plus faible que la différence de diamètreD2-D4. De préférence :
Par ailleurs, le diamètreD3est proche deD1, pour limiter le balourd engendré par les rondelles en cas de décentrage. De préférence :
Les rondelles38ainsi définies sont flottantes, au sens où elles sont libres de tourner par rapport à la bague intérieure16et à la bague extérieure20autour de l’axe de référence200, et de se déplacer faiblement parallèlement à l’axe de référence200, entre les faces d’extrémité axiale35des corps roulants22et les chapes14. Dans toutes les positions, la face intérieure40des rondelles38reste située axialement entre les deux faces d’extrémité30de la bague extérieure20.
Pour assurer leur fonction de guidage latéral des corps roulants22, les deux rondelles de guidage38sont en acier de faible épaisseurE, de préférence inférieure à 0,5mm. L’épaisseurEdes rondelles38est de préférence inférieure à une largeurL1du chanfrein32, et inférieure à une largeurL 2du chanfrein34, mesurée parallèlement à l’axe de référence2 00.
Pour assurer leur tenue mécanique, les faces intérieure40et extérieure42de chaque rondelle38sont nitrocarburées carbonitrurées, sur une épaisseur inférieure à la moitié de l’épaisseurEde la rondelle38, par exemple sur une épaisseur inférieure ou égale à un tiers de l’épaisseurEde la rondelle38, ce qui permet de préserver un cœur de chaque rondelle ductile.
On permet, grâce aux rondelles38, un guidage axial des corps roulants22avec un faible frottement et une bonne tenue dans le temps de l’assemblage10. L’assemblage maximise la largeur des corps roulants22et la capacité du roulement12en charge. Les efforts transmis par le galet constitué par le roulement12à la manivelle15peuvent donc être importants.
En variante, les rondelles38peuvent être biseautées au niveau de leur périphérie intérieure, pour assurer un contact surfacique avec le chanfrein32de la bague intérieure16. Les faces d’extrémité axiale35des corps roulants22peuvent être planes, comme représenté sur les figures, en creux ou bombées.
Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.

Claims (15)

  1. Assemblage (10) comportant un roulement (12) et deux chapes latérales (14) encadrant le roulement (12), le roulement comportant :
    • une bague intérieure (16) définissant un axe de référence (200) du roulement (12), la bague intérieure (16) présentant deux faces d’extrémité axiale (28) tournées axialement à l’opposé l’une de l’autre, et un chemin de roulement (24) tourné radialement à l’opposé de l’axe de référence (200),
    • une bague extérieure (20) coaxiale avec la bague intérieure (16) et entourant la bague intérieure (16), la bague extérieure présentant deux faces d’extrémité axiale (30) tournées axialement à l’opposé l’une de l’autre, et un chemin de roulement (26) tourné en regard du chemin de roulement (24) de la bague intérieure (16), et
    • des corps roulants (22) logés entre la bague intérieure (16) et la bague extérieure (20) de manière à rouler sur le chemin de roulement (24) de la bague intérieure (16) et sur le chemin de roulement (26) de la bague extérieure (20),
    chacune des deux chapes latérales (14) présentant une face plane (36) perpendiculaire à l’axe de référence (200), en regard d’une face associée parmi des deux faces d’extrémité (28) de la bague intérieure (16), et en regard et à distance d’une face associée parmi les deux faces d’extrémité (30) de la bague extérieure (20),
    l’assemblage (10) comportant en outre deux pièces de guidage latéral des corps roulants, chacune constituée par une rondelle (38) associée à l’une des chapes latérales (14), positionnée radialement entre la bague intérieure (16) et la bague extérieure (20) et présentant une face extérieure (42) faisant directement face à la chape latérale (14) associée et une face intérieure (40) faisant directement face aux corps roulants (22),
    caractérisé en ce que chacune des deux rondelles (38) est logée avec un jeu axial entre les corps roulants (22) et la face plane (36) de la chape latérale (14) associée, et avec un jeu radial entre la bague intérieure (16) et la bague extérieure (20).
  2. Assemblage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des deux rondelles (38) a une épaisseur (E) inférieure à 0,5mm.
  3. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin de roulement (24) de la bague intérieure (16) s’étend d’une des deux faces d’extrémité (28) de la bague intérieure (16) à l’autre, et présente avec chacune des deux faces d’extrémité (28) de la bague intérieure (16) une arête (32), le cas échéant chanfreinée.
  4. Assemblage (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rondelles (38) ont une épaisseur (E) inférieure à une largeur (L1) des arêtes chanfreinées (32) de la bague intérieure (16), mesurée parallèlement à l’axe de référence (200).
  5. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin de roulement (26) de la bague extérieure (20) s’étend d’une des deux faces d’extrémité (30) de la bague extérieure (20) à l’autre, et présente avec chacune des deux faces d’extrémité (30) de la bague extérieure (20) une arête (34), le cas échéant chanfreinée.
  6. Assemblage (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rondelles (38) ont une épaisseur inférieure à une largeur (L2) des arêtes chanfreinées (34) de la bague extérieure (30), mesurée parallèlement à l’axe de référence (200).
  7. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face intérieure (40) de chacune des deux rondelles (38) est située axialement entre les deux faces d’extrémité (30) de la bague extérieure (20).
  8. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des deux rondelles (38) est métallique.
  9. Assemblage (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des deux rondelles (38) est en acier et présente une épaisseur (E) mesurée parallèlement à l’axe de référence (200), la face extérieure (42) de chacune des deux rondelles (38) étant nitrocarburées sur moins d’une moitié de l’épaisseur (E), la face intérieure (40) de chacune des deux rondelles (38) étant nitrocarburées sur moins de la moitié de l’épaisseur (E).
  10. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chemin de roulement (24) de la bague intérieure (16) et le chemin de roulement (26) de la bague extérieure (26) sont cylindriques.
  11. Assemblage selon la revendication 10, caractérisé en ce que les corps roulants (22) ont des faces d’extrémité axiale (35) planes perpendiculaires à l’axe de référence (200).
  12. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps roulants (22) sont directement adjacents deux à deux sans interposition d’une cage de roulement.
  13. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague extérieure (20) présente une face cylindrique (27) tournée radialement à l’opposé de l’axe de référence (200) et destinée à rouler sur une came.
  14. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux chapes latérales (14) constituent ensemble une manivelle (15) guidée en rotation autour d’un axe de manivelle (100) parallèle à l’axe de référence (200) et distant de l’axe de référence (200).
  15. Assemblage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux chapes latérales (14) portent une tige (18) sur laquelle est frettée la bague intérieure (16).
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