WO2002008620A1 - Bague de palier autolubrifiee - Google Patents

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WO2002008620A1
WO2002008620A1 PCT/FR2001/002388 FR0102388W WO0208620A1 WO 2002008620 A1 WO2002008620 A1 WO 2002008620A1 FR 0102388 W FR0102388 W FR 0102388W WO 0208620 A1 WO0208620 A1 WO 0208620A1
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WO
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bearing ring
ring
lubricant
shaft
hole
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PCT/FR2001/002388
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English (en)
Inventor
Frédéric Vacca
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Valeo Systemes D'essuyage
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    • F16C23/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/02—Sliding-contact bearings
    • F16C23/04—Sliding-contact bearings self-adjusting
    • F16C23/043—Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings
    • F16C23/045—Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings for radial load mainly, e.g. radial spherical plain bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
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    • F16C33/103—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant retained in or near the bearing
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    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/20—Shaping by sintering pulverised material, e.g. powder metallurgy

Definitions

  • the invention relates to a bearing ring of the self-lubricated type.
  • the invention relates more particularly to a self-lubricated bearing ring for guiding a shaft in rotation.
  • Such a type of ring is used in particular for guiding in rotation a free end of an armature support shaft of a rotary electric machine.
  • Self-lubricated type bearing rings generally comprise a metallic annular ring on the inner face of which is deposited a layer of material with a porous structure, by a process such as sintering. It can also be produced in a single piece by compression of a powder of material so as to create a porous structure.
  • the porous structure must allow the absorption and storage of a lubricant.
  • a lubricant such as oil is absorbed by the porous structure, in particular by the concave inner face of an axial hole into which the free end of the shaft is introduced.
  • the lubricant contained in the layer of material with a porous structure is "sucked" towards the axial hole by the movement of the shaft by a pumping phenomenon and by friction at the interface, and it thus creates a film of lubricant between the concave internal cylindrical surfaces of the ring and the convex external of the shaft opposite.
  • the lubricant film makes it possible to reduce the friction forces, as well as the wear of these two elements.
  • the centrifugal force resulting from the rotation of the shaft causes axial leakage of lubricant, by spraying outward lubricant which is located on the convex outer surface of the shaft at the axial ends of the bearing ring .
  • the lost lubricant no longer participates in the lubrication of the contact between the ring and the shaft.
  • the quantity of lubricant which is stored in the material with a porous structure and which allows the lubrication of the bearing gradually decreases until it reaches a limit quantity which no longer allows the correct lubrication of the interface between the ring and the 'tree.
  • the wear of the surfaces of the bearing ring and of the facing shaft is then accelerated and can cause the free end of the shaft to seize up in the bearing ring.
  • the invention provides a self-lubricated type bearing ring for guiding in rotation a shaft which extends axially through a hole in the guide body of the ring which defines a cylindrical section concave for guiding the shaft, the surface of which is lubricated, characterized in that at least one of the two axial ends of the hole has an end cavity which surrounds the shaft, which forms a receptacle for channeling leaks of lubricant and which reduces the length of the guide section.
  • At least one of the cavities has a cylindrical section of larger diameter than that of the hole of the guide body
  • At least one of the cavities is delimited axially towards the inside of the guide body by an annular radial bottom surface;
  • connection chamfer is provided between the guide section and the annular radial face
  • the body of the ring has a cavity at each of the two axial free ends of the hole; -
  • the body of the bearing ring is made of a material which allows the absorption of lubricant;
  • the body is made of a material of the type which includes open cells;
  • the body is made of a material of the sintered type; -
  • the material which allows the absorption of lubricant comprises at least two zones whose lubricant absorption capacity of each is different; a first zone of predetermined absorption capacity extends close to the outer surface of the ring, and a second zone of higher absorption capacity than that of the first zone extends from the first zone to the inner surface of the longitudinal axis hole of the guide body; -
  • the outer surface of the ring is substantially cylindrical, and the zones of different absorption capacity are substantially cylindrical;
  • the outer surface of the ring is spherical convex so as to form a ball joint with a complementary housing;
  • the zones of different absorption capacity are substantially spherical
  • At least one of the cavities is closed axially towards the outside of the ring by a protective and sealing joint; - At least one of the cavities is filled at least partially with a material allowing the absorption of lubricant.
  • FIG. 1 is a schematic view in axial section and in perspective of a bearing ring according to the prior art which is mounted relative to a structural element of an electric motor;
  • FIGs 2 to 4 show schematically in cross section, a shaft which is guided in rotation by a bearing ring of the self-lubricated type;
  • FIG. 5 shows schematically, in axial section, a bearing ring of the self-lubricated type according to the invention
  • - Figures 6 and 7 are views similar to that shown in Figure 5, which show the bearing ring according to two variants of the invention.
  • FIG. 1 represents a bearing ring 10 produced according to the state of the art, and which is mounted in a structural element, here a flange 12 of axial end of a body (not shown) of a rotary electric machine such as an electric motor or an alternator.
  • the longitudinal axis of the rotary electric machine is shown in Figure 1 by the axis A1.
  • the bearing ring 10 consists of a guide body
  • the shaft 18 carries an armature collector 20 whose radial periphery is in electrical contact with brushes or coals 21.
  • the other free end, not shown, of the shaft 18 is received in another rotation guide bearing ring.
  • the bearing ring 10 is spherical and it is mounted articulated in an interior cavity delimited by retaining means 22, forming a ball-type joint.
  • the means 22 consist essentially of two metal cups 26 and 28, which cooperate with the convex spherical outer surface 24 of the guide body 13.
  • the bearing ring 10 can also, by way of variation, be cylindrical.
  • the articulated bearing ring 10 can be oriented angularly with respect to the longitudinal axis A1 of the rotary electric machine so as to be perfectly aligned with the axis A2 of the shaft 18, and it thus makes it possible to overcome d 'A possible misalignment between the bearing ring 10 and the other bearing.
  • the bearing ring 10 is of the self-lubricated type, that is to say that it operates without adding lubricant.
  • the body guide 13 is made of a material which allows the absorption and storage of a lubricant.
  • FIGS. 2 to 4 diagrammatically represent cross sections, along the median transverse plane, of the bearing ring 10 and of the free end 16 of the shaft 18.
  • FIG. 2 represents the so-called "rest” position in which the free end 16 of the shaft 18 is stationary relative to the bearing ring 10.
  • the guide body 13 is then loaded with lubricant.
  • the shaft 18 is rotated, for example in the direction of arrow 46.
  • the rotation of the free end 16 causes a suction effect of the lubricant located inside the guide body 13 , according to the arrows 50, so as to create a layer of lubricant in the interface or "gap" area 48 situated between the concave cylindrical guide section 15 of the bearing ring 10 and the convex cylindrical surface of the free end 16 of the shaft 18.
  • the friction and the wear of the surfaces of the guide sections 15 and of the free end 16 vis-à-vis are reduced.
  • Such a bearing ring 10 has axial and radial leaks of lubricant which cause a reduction in the quantity of lubricant stored in the guide body 13, which reduces the service life of the bearing ring 10 and what can cause the free end 16 of the shaft 18 to seize in the guide section 15 of the bearing ring 10.
  • the axial leaks are the consequence of the projection towards the outside of the bearing ring 10 by centrifugal force, lubricant which is located on the shaft 18 in line with the axial ends of the bearing ring 10.
  • the radial leaks result as for them from phenomena such as the evaporation or the seepage of the lubricant from the spherical external surface 24 of the - at the pressure of the bearing in operation which is higher than the external pressure.
  • each axial end of the central hole 14 includes an end cavity 60 which surrounds the free end 16 of the shaft 18 and which forms a receptacle for channeling the axial leaks of lubricant.
  • Each cavity 60 has a concave cylindrical surface 64 of larger diameter than that of the cylindrical guide section 15, and is defined axially towards the inside of the guide body 13 by an annular radial bottom surface 66.
  • the guide body 13 is for example made in one piece by compacting a material such as copper, bronze or iron, and for example a metal powder such as copper powder, in a mold whose shape corresponds to the shape of the spherical outer surface 24 the bearing ring 10 and which comprises a central core whose outer shape corresponds to the guide section 15 and to the cavities 60.
  • the structure of the material is porous with open cells so as to allow the circulation of the lubricant, in particular of the surfaces 64 and 66 delimiting the cavities 60 towards the guide section 15.
  • the lubricant thus sprayed is received, in the cavities 60, on the cylindrical surfaces 64 and / or the radial surfaces 66. It is then absorbed by the guide body 13 and can be sucked in again by the rotational movement of the free end 16 of the axis 18 in the cylindrical guide section 15 of the bearing ring 10. This creates a circulation lubricant inside the guide body 13 of the ring ⁇ e. level 10.
  • the bearing ring 10 according to the invention thus makes it possible to
  • the production of the cavities 60 reduces the length of the guide section 15, and consequently the contact surface and the friction forces between the internal concave cylindrical surface of the hole 14 and the external convex cylindrical surface of the end 16 of shaft 18. The efficiency of the electric machine is thus increased.
  • the cavities 60 may for example be cylindrical, in accordance with FIGS. 5 to 7 or frustoconical.
  • connection chamfer 68 is produced between the guide section 15 and each of the radial surfaces 66 of the cavities 60. It facilitates the introduction of the free end 16 into the hole 14 of the bearing ring 10.
  • the material which allows the absorption of the lubricant comprises a first zone 70 and a second zone 72 each of which has a different capacity for absorbing the lubricant.
  • the difference in absorption capacity can result from a difference in porosity, that is to say different dimensions of pores or cells of the material.
  • the difference in absorption capacity can be obtained by applying the compression pressure only to the area in front of which the lowest absorption capacity is presented. or by using two different materials.
  • the first zone 70 which is located at the periphery of the guide body 13 of the bearing ring 10 has a lower lubricant absorption capacity than that of the second zone 72. That is to say that during from the molding of the bearing ring 10, the compression pressure is applied to the spherical outer surface 24 of the bearing ring 10.
  • the first zone 70 makes it possible on the one hand to reduce the radial leaks of the lubricant, and on the other hand to prevent the air from penetrating inside the guide body 13 and from mixing with the lubricant, which limits degradation of the lubricant and in particular its oxidation.
  • the lubrication between the free end 16 of the shaft 18 and the guide section 15 is thus improved and the service life of the bearing ring 10 is increased.
  • the cavities 60 can also be filled at least partially with a material, such as a plastic composite, allowing the absorption of lubricant.
  • the material can form a reserve of lubricant and / or allow the recovery and recycling of the axial leaks of lubricant caused by the rotation of the free end 16 of the shaft 18.
  • the lifetime of the bearing ring 10 is then increased and its risk of seizure is reduced.
  • the bearing ring 10 may also include a seal 74 for protection and sealing which axially closes each cavity 60 towards the outside of the bearing ring 10, so as to to limit contamination of the lubricant by air or by polluting elements such as dust or water droplets and, on the other hand, to eliminate the axial losses of the lubricant which would persist despite the arrangement of the cavities 60.
  • a seal 74 for protection and sealing which axially closes each cavity 60 towards the outside of the bearing ring 10, so as to to limit contamination of the lubricant by air or by polluting elements such as dust or water droplets and, on the other hand, to eliminate the axial losses of the lubricant which would persist despite the arrangement of the cavities 60.
  • the spherical outer surface 24 can be covered with a sealed envelope, such as a layer of metallic material or plastic material so as to suppress radial leaks and the penetration of the interior air of the guide body 13 and its contact with the lubricant.
  • a sealed envelope such as a layer of metallic material or plastic material so as to suppress radial leaks and the penetration of the interior air of the guide body 13 and its contact with the lubricant.

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Abstract

L'invention propose une bague de palier (10) du type autolubrifiée pour le guidage en rotation d'un arbre (18) qui s'étend axialement à travers un trou (14) du corps de guidage (13) de la bague (10) qui délimite un tronçon (15) cylindrique concave de guidage de l'arbre (18) dont la surface est lubrifiée, caractérisée en ce que l'une au moins des deux extrémités axiales du trou (14) comportent une cavité (60) d'extrémité qui entoure l'arbre (18), qui forme un réceptacle pour canaliser les fuites de lubrifiant et qui réduit la longueur du tronçon de guidage (15).

Description

"Bague de palier autolubrifïée"
L'invention concerne une bague de palier du type autolubrifiée.
L'invention concerne plus particulièrement une bague de palier du type autolubrifiée pour le guidage en rotation d'un arbre.
Un tel type de bague est notamment utilisé pour le guidage en rotation d'une extrémité libre d'un arbre de support d'induit d'une machine électrique tournante.
Les bagues de palier du type autolubrifiée comportent généralement une bague annulaire métallique sur la face intérieure de laquelle est déposée une couche de matériau à structure poreuse, par un procédé tel que le frittage. Elle peut aussi être réalisée en une seule pièce par compression d'une poudre de matériau de façon à créer une structure poreuse. La structure poreuse doit permettre l'absorption et le stockage d'un lubrifiant.
Ainsi lors de l'assemblage, un lubrifiant tel que de l'huile est absorbé par la structure poreuse, notamment par la face intérieure concave d'un trou axial dans lequel est introduite l'extrémité libre de l'arbre.
Lorsque l'arbre est mis en rotation, le lubrifiant contenu dans la couche de matériau à structure poreuse est "aspiré" vers le trou axial par le mouvement de l'arbre par un phénomène de pompage et par les frottements à l'interface, et il créé ainsi un film de lubrifiant entre les surfaces cylindriques interne concave de la bague et externe convexe de l'arbre en vis-à-vis. Le film de lubrifiant permet de diminuer les efforts de frottement, ainsi que l'usure de ces deux éléments.
Cependant, la force centrifuge résultant de la rotation de l'arbre provoque des fuites axiales de lubrifiant, par projection vers l'extérieur de lubrifiant qui est situé sur la surface extérieure convexe de l'arbre au niveau des extrémités axiales de la bague de palier. Le lubrifiant perdu ne participe plus à la lubrification du contact entre la bague et l'arbre. Ainsi, la quantité de lubrifiant qui est stockée dans le matériau à structure poreuse et qui permet la lubrification du palier, diminue peu à peu jusqu'à atteindre une quantité limite qui ne permet plus la lubrification correcte de l'interface entre la bague et l'arbre. L'usure des surfaces de la bague de palier et de - l'arbre en vis-à-vis est alors accélérée et peut provoquer un grippage de l'extrémité libre de l'arbre dans la bague de palier.
Dans le but de remédier à ces inconvénients, l'invention propose une bague de palier du type autolubrifiée pour le guidage en rotation d'un arbre qui s'étend axialement à travers un trou du corps de guidage de la bague qui délimite un tronçon cylindrique concave de guidage de l'arbre dont la surface est lubrifiée, caractérisée en ce que l'une au moins des deux extrémités axiales du trou comporte une cavité d'extrémité qui entoure l'arbre, qui forme un réceptacle pour canaliser les fuites de lubrifiant et qui réduit la longueur du tronçon de guidage..
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- l'une au moins des cavités comporte un tronçon cylindrique de plus grand diamètre que celui du trou du corps de guidage ;
- le tronçon cylindrique de plus grand diamètre est coaxial avec le trou du corps de guidage ;
- l'une au moins des cavités est délimitée axialement vers l'intérieur du corps de guidage par une surface radiale annulaire de fond ;
- il est prévu un chanfrein de raccordement entre le tronçon de guidage et la face radiale annulaire ;
- le corps de la bague comporte une cavité à chacune des deux extrémités libres axiales du trou ; - le corps de la bague de palier est réalisé en un matériau qui permet l'absorption de lubrifiant ;
- le corps est réalisé dans un matériau du type qui comporte des cellules ouvertes ;
- le corps est réalisé dans un matériau du type fritte ; - le matériau qui permet l'absorption de lubrifiant comporte au moins deux zones dont la capacité d'absorption de lubrifiant de chacune est différente ; une première zone de capacité d'absorption prédéterminée s'étend à proximité d_e la surface extérieure de la bague, et une seconde zone de capacité d'absorption plus élevée que celle de la première zone s'étend depuis la première zone jusqu'à la surface intérieure du trou d'axe longitudinal du corps de guidage ; - la surface extérieure de la bague est sensiblement cylindrique, et les zones de capacité d'absorption différentes sont sensiblement cylindriques ;
- la surface extérieure de la bague est sphérique convexe de façon à former une liaison rotule avec un logement complémentaire ;
- les zones de capacité d'absorption différentes sont sensiblement sphériques ;
- une au moins des cavités est obturée axialement vers l'extérieure de la bague par un joint de protection et d'étanchéité ; - l'une au moins des cavités est comblée au moins partiellement par un matériau permettant l'absorption de lubrifiant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale et en perspective d'une bague de palier selon l'état de la technique qui est montée par rapport un élément de structure d'un moteur électrique ; - les figures 2 à 4 représentent schématiquement en section transversale, d'un arbre qui est guidé en rotation par une bague de palier du type autolubrifiée ;
- la figure 5 représente schématiquement, en section axiale, une bague de palier du type autolubrifiée selon l'invention; - les figures 6 et 7 sont des vues similaires à celle représentée à la figure 5, qui représentent la bague de palier selon deux variantes de l'invention.
La figure 1 représente une bague de palier 10 réalisée selon l'état de la technique, et qui es montée dans un élément de structure, ici un flasque 12 d'extrémité axiale d'un corps (non représenté) d'une machine électrique tournante tel qu'un moteur électrique ou un alternateur. L'axe longitudinal de la machine électrique tournante est représenté sur la figure 1 par l'axe A1 . La bague de palier 10 est constituée d'un corps de guidage
13 dans lequel est réalisé un trou central 14 qui délimite un tronçon cylindrique concave de guidage 15 d'une extrémité libre
16 d'un arbre 18, d'axe A2, de la machine électrique tournante. Ici l'arbre 18 porte un collecteur d'induit 20 dont la périphérie radiale est en contact électrique avec des balais ou charbons 21 .
L'autre extrémité libre, non représentée, de l'arbre 18 est reçue dans une autre bague de palier de guidage en rotation.
Avantageusement, la bague de palier 10 est sphérique et elle est montée articulée dans une cavité intérieure délimitée par des moyens 22 de retenue, formant une articulation de type rotule. Les moyens 22 sont constitués pour l'essentiel par deux coupelles métalliques 26 et 28, qui coopèrent avec la surface extérieure 24 sphérique convexe du corps 13 de guidage.
La bague de palier 10 peut aussi, à titre de variente, être cylindrique.
La bague de palier 10 articulée peut s'orienter angulairement par rapport à l'axe longitudinal A1 de la machine électrique tournante de façon à être parfaitement alignée avec l'axe A2 de l'arbre 18, et elle permet ainsi de s'affranchir d'un éventuel défaut d'alignement entre la bague de palier 10 et l'autre palier.
La bague de palier 10 est du type autolubrifiée, c'est-à-dire qu'elle fonctionne sans apport de lubrifiant. Pour ce faire, le corps de guidage 13 est constitué d'un matériau qui permet l'absorption et le stockage d'un lubrifiant.
Le fonctionnement d'une bague de palier 10 est représenté aux figures 2 à 4 qui représentent schématiquement des sections transversales, selon le plan transversal médian, de la bague de palier 10 et de l'extrémité libre 16 de l'arbre 18.
La figure 2 représente la position dite "de repos" dans laquelle l'extrémité libre 16 de l'arbre 18 est immobile par rapport à la bague de palier 10. Le corps de guidage 13 est alors chargé de lubrifiant.
Selon la figure 3, l'arbre 18 est mis en rotation, par exemple selon le sens de la flèche 46. La rotation de l'extrémité libre 16 provoque un effet d'aspiration du lubrifiant situé à l'intérieur du corps de guidage 13, selon les flèches 50, de façon à créer une couche de lubrifiant dans la zone d'interface ou "d'entrefer" 48 située entre le tronçon cylindrique concave de guidage 15 de la bague de palier 10 et la surface cylindrique convexe de l'extrémité libre 16 de l'arbre 18. Les frottements et l'usure des surfaces des tronçons de guidage 15 et de l'extrémité libre 16 en vis-à-vis sont réduits.
Lorsque la rotation de l'arbre 18 est arrêtée, l'extrémité libre 16 retourne dans sa position de repos, conformément à la figure 4, et le lubrifiant situé dans la zone d'interface 48 est absorbé à nouveau par capillarité par le corps de guidage 13 de la bague de palier 10.
Cependant, une telle bague de palier 10 présente des fuites axiales et radiales de lubrifiant qui provoquent une diminution de la quantité de lubrifiant stockée dans le corps de guidage 13, ce qui réduit la durée de vie de la bague de palier 10 et ce qui peut être la cause d'un grippage de l'extrémité libre 16 de l'arbre 18 dans le tronçon de guidage 15 de la bague de palier 10.
Les fuites axiales sont la conséquence de la projection vers l'extérieur de la bague de palier 10 par la force centrifuge, du lubrifiant qui est situé sur l'arbre 18 au droit des extrémités axiales de la bague de palier 10.
Les fuites radiales résultent quant à elles de phénomènes tels que l'évaporation ou le suintement du lubrifiant à partir de la surface extérieure 24 sphérique du - à la pression du palier en fonctionnement qui est supérieure à la pression extérieure.
L'invention propose, conformément à la figure 5 une bague de palier 10 dont chaque extrémité axiale du trou central 14 comporte une cavité 60 d'extrémité qui entoure l'extrémité libre 16 de l'arbre 18 et qui forme un réceptacle pour canaliser les fuites axiales de lubrifiant.
Chaque cavité 60 comporte une surface cylindrique 64 concave de plus grand diamètre que celui du tronçon cylindrique de guidage 15, et est délimitée axialement vers l'intérieur du corps de guidage 13 par une surface 66 radiale annulaire de fond.
Le corps de guidage 13 est par exemple réalisé en une seule pièce par compactage d'un matériau tel que du cuivre, du bronze ou du fer, et par exemple une poudre métallique telle qu'une poudre de cuivre, dans un moule dont la forme correspond à la forme de la surface extérieure 24 sphérique la bague de palier 10 et qui comporte un noyau central dont la forme extérieure correspond au tronçon de guidage 15 et aux cavités 60.
La structure du matériau est poreuse à cellules ouvertes de façon à permettre la circulation du lubrifiant, notamment des surfaces 64 et 66 délimitant les cavités 60 vers le tronçon de guidage 15.
Lorsque l'arbre 18 est mis en rotation, le lubrifiant est aspiré depuis le corps de guidage 13 vers le tronçon de guidage 15. Du lubrifiant situé sur des zones de l'extrémité libre 16 de l'arbre 18 à proximité de l'extrémité axiale de la bague de palier
10 est projeté transversalement vers l'extérieur.
Le lubrifiant ainsi projeté est reçu, dans les cavités 60, sur les surfaces cylindriques 64 et/ou les surfaces 66 radiales. Il est alors absorbé par le corps de guidage 13 et peut être aspiré à nouveau par le mouvement de rotation de l'extrémité libre 16 de l'axe 18 dans le tronçon cylindrique de guidage 15 de la bague de palier 10. Il se crée ainsi une circulation du lubrifiant à l'intérieur du corps de guidage 13 de la bague Λe. palier 10.
La bague de palier 10 selon l'invention permet ainsi de
"récupérer" les fuites axiales de lubrifiant provoquées par la rotation de l'extrémité libre 16 de l'arbre 18, augmentant sa durée de vie et diminuant les risques de grippage de l'extrémité libre 16 dans le tronçon cylindrique de guidage 15.
De plus, la réalisation des cavités 60 réduit la longueur du tronçon de guidage 15, et par conséquent la surface de contact et les efforts de frottement entre la surface cylindrique concave interne du trou 14 et la surface cylindrique convexe externe de l'extrémité 16 de l'arbre 18. Le rendement de la machine électrique est ainsi augmenté.
Les cavités 60 peuvent être par exemple cylindriques, conformément aux figures 5 à 7 ou tronconiques.
Un chanfrein de raccordement 68 est réalisé entre le tronçon de guidage 15 et chacune des surfaces 66 radiales des cavités 60. Il permet de faciliter l'introduction de l'extrémité libre 16 dans le trou 14 de la bague de palier 10.
Selon une variante, représentée à la figure 6, le matériau qui permet l'absorption du lubrifiant comporte u ne première zone 70 et une seconde zone 72 dont chacune présente une capacité différente d'absorption du lubrifiant.
La différence de capacité d'absorption peut résulter d'une différence de porosité, c'est-à-dire des dimensions différentes de pores ou cellules du matériau. Ainsi, lorsque la bague de palier 10 est obtenue par compression d'une poudre métallique, la différence de capacité d'absorption peut être obtenue par l'application de la pression de compression uniquement sur la zone devant présentée la plus faible capacité d'absorption ou par la mise en oeuvre de deux matériaux différents. Selon le procédé utilisé, il est possible d'obtenir une variation progressive de la capacité d'absorption entre le tronçon de guidage 15 et la surface extérieure 24 sphérique, ou des zones délimitées qui ont chacune une capacité d'absorption déterminée conformément à la bague de palier 0 représentée aux figures 6 et 7.
Ici, la première zone 70 qui est située à la périphérie du corps de guidage 13 de la bague de palier 10 présente une capacité d'absorption du lubrifiant plus faible que celle de la seconde zone 72. C'est-à-dire que lors du moulage de la bague de palier 10, la pression de compression est appliquée sur la surface extérieure 24 sphérique de la bague de palier 10.
La première zone 70 permet d'une part de réduire les fuites radiales du lubrifiant, et d'autre part d'empêcher l'air de pénétrer à l'intérieur du corps de guidage 13 et de se mélanger avec le lubrifiant, ce qui limite la dégradation du lubrifiant et notamment son oxydation. La lubrification entre l'extrémité libre 16 de l'arbre 18 et le tronçon guidage 15 est ainsi améliorée et la durée de vie de la bague de palier 10 est augmentée. Les cavités 60 peuvent aussi être comblées au moins partiellement par un matériau, tel qu'un composite plastique, permettant l'absorption de lubrifiant. Ainsi, le matériau peut former une réserve de lubrifiant et/ou permettre la récupération et le recyclage des fuites axiales de lubrifiant provoquées par la rotation de l'extrémité libre 16 de l'arbre 18. La durée de vie de la bague de palier 10 est alors augmentée et ses risques de grippage sont diminués.
Conformément à la figure 7, la bague de palier 10 selon l'invention peut aussi comporter aussi un joint 74 de protection et d'étanchéite qui obture axialement chaque cavité 60 vers l'extérieur la bague de palier 10, de façon d'une part à limiter la contamination du lubrifiant par l'air ou par des éléments polluants tel que des poussières ou des gouttelettes d'eau et, d'autre part, à supprimer les pertes axiales du lubrifiant qui persisteraient malgré l'agencement des cavités 60.
Avantageusement, la surface extérieure 24 sphérique peut être recouverte d'une enveloppe étanche, telle qu'une couche d'un matériau métallique ou de rπatière plastique de façon à supprimer les fuites radiales et la pénétration de l'air intérieur du corps de guidage 13 et son contact avec le lubrifiant.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Bague de palier (10) du type autolubrifiée pour le guidage en rotation d'un arbre (18) qui s'étend axialement à travers un trou (14) du corps de guidage (13) de la bague (10) qui délimite un tronçon (15) cylindrique concave de guidage de l'arbre (18), dont la surface est lubrifiée, caractérisée en ce que l'une au moins des deux extrémités axiales du trou (14) comporte une cavité (60) d'extrémité qui entoure l'arbre (18), qui forme un réceptacle pour canaliser les fuites de lubrifiant et qui réduit la longueur du tronçon de guidage (15), et en ce que en ce que son corps (13) est réalisé en un matériau qui permet l'absorption de lubrifiant et qui comporte au moins deux zones (70, 72) dont la capacité d'absorption de lubrifiant de chacune est différente.
2. Bague de palier (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que l'une au moins des cavités (60) comporte un tronçon cylindrique de plus grand diamètre que celui du trou (14) du corps de guidage (13).
3. Bague de palier (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le tronçon cylindrique de plus grand diamètre est coaxial avec le trou (14) du corps de guidage (13).
4. Bague de palier (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'une au moins des cavités (60) est délimitée axialement vers l'intérieur du corps de guidage (13) par une surface (66) radiale annulaire de fond.
5. Bague de palier (10) selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'il est prévu un chanfrein (68) de raccordement entre le tronçon de guidage (15) et la surface (66) radiale annulaire.
6. Bague de palier (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps (13) de la bague (10) comporte une cavité (60) à chacune des deux extrémités libres axiales du trou (14). I
11
7. Bague de palier (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps est réalisé dans un matériau du type qui comporte des cellules ouvertes. 5
8. Bague de palier (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le corps (13) est réalisé dans un matériau du type fritte.
9. Bague de palier (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une première
10 zone (70) de capacité d'absorption prédéterminée s'étend à proximité de la surface extérieure (24) de la bague (10), et en ce qu'une seconde zone (72) de capacité d'absorption plus élevée que celle de la première zone (70) s'étend depuis la première zone (70) jusqu'à la surface intérieure du trou (14) d'axe
15 longitudinal du corps de guidage (13).
1 0. Bague de palier (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface extérieure de la bague (10) est sensiblement cylindrique, et en ce que les zones de capacité d'absorption différentes sont
20 sensiblement cylindriques.
1 1 Bague de palier (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce que la surface extérieure (24) de la bague (10) est sphérique convexe de façon à former une liaison rotule avec un logement complémentaire.
25 12 Bague de palier (10) selon la revendication 1 1 , caractérisée en ce que les zones (70, 72) de capacité d'absorption différentes sont sensiblement sphériques.
13. Bague de palier (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'une au
30 moins des cavités (60) est obturée axialement vers l'extérieure de la bague (10) par un joint (74) de protection et d'étanchéite.
14. Bague de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'une au moins des cavités (60) est comblée au moins partiellement par un matériau permettant l'absorption de lubrifiant.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080050585A (ko) * 2005-09-20 2008-06-09 엔티엔 가부시키가이샤 베어링 부재와 그 제조 방법, 및 베어링 부재를 구비한베어링 장치와 그 제조 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE971663C (de) * 1953-12-13 1959-03-12 Siemens Elektrogeraete Gmbh Halterung fuer ballige, vorzugsweise kalottenfoermige Lager, insbesondere Metallkapillarlager
US4026657A (en) * 1974-09-05 1977-05-31 Textron, Inc. Sintered spherical articles
DE3828609A1 (de) * 1988-08-23 1990-03-08 Lang & Menke Gmbh Ing Klemmbrille fuer die halterung von pendelgleitlagern
DE19833982A1 (de) * 1998-07-29 2000-02-03 Bosch Gmbh Robert Pendelgleitlager

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE971663C (de) * 1953-12-13 1959-03-12 Siemens Elektrogeraete Gmbh Halterung fuer ballige, vorzugsweise kalottenfoermige Lager, insbesondere Metallkapillarlager
US4026657A (en) * 1974-09-05 1977-05-31 Textron, Inc. Sintered spherical articles
DE3828609A1 (de) * 1988-08-23 1990-03-08 Lang & Menke Gmbh Ing Klemmbrille fuer die halterung von pendelgleitlagern
DE19833982A1 (de) * 1998-07-29 2000-02-03 Bosch Gmbh Robert Pendelgleitlager

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005090807A1 (fr) * 2004-03-15 2005-09-29 Robert Bosch Gmbh Palier lisse

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