FR3017171A1 - Cage pour roulement a corps roulants de type rouleaux, sous-unite de roulement comprenant une telle cage et roulement comprenant une telle sous-unite. - Google Patents

Abstract

Cage (1) pour roulement à corps roulants de type rouleaux (5), comprenant : - au moins deux couronnes (2a, 2b) latérales se faisant face dans la direction générale d'un axe (A) géométrique de révolution, - des entretoises (3) reliant structurellement les deux couronnes (2a, 2b) latérales pour les rendre solidaires l'une de l'autre, - au moins un moyen (14) de retenue d'un rouleau (5) dans un espace (4) de retenue entre les deux couronnes latérales, - des moyens pour assurer la rotation du rouleau (5) dans l'espace (4) de retenue autour d'un axe (R) de rotation ; la cage (1) étant caractérisée en ce qu'elle comprend de plus, dans l'espace (4) de retenue, au moins un moyen de blocage du débattement du rouleau (5) dans l'espace de retenue autour de la ligne (L) de charge du rouleau (5).

Description

L'invention concerne le domaine des roulements à rouleaux. Plus précisément, l'invention concerne une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux, une sous-unité de roulement comprenant une telle cage, et le roulement comprenant une telle sous-unité.

Un roulement comprend typiquement au moins une cage formant une pluralité de logements pour des corps roulants. La cage et les corps roulants sont montés sur une bague, l'ensemble étant ensuite monté sur une autre bague pour former le roulement. Notamment, il est connu de maintenir les corps roulants sans contact les uns avec les autres, pour qu'il n'y ait pas de frottements entre les corps roulants. A cet effet, la cage comprend deux couronnes latérales, solidaires l'une de l'autre grâce à des ponts de liaison, deux ponts successifs délimitant un logement spécifique pour un corps roulant. La cage permet également de retenir les corps roulants dans leur logement avant le montage de l'ensemble sur les bagues. A cet égard, il a été proposé de former sur les couronnes latérales des moyens d'accrochage permettant de retenir le corps roulant dans son logement. Le document SE 19880004095 propose, pour un corps roulant de type rouleau, de mettre en place d'une part, sur une première couronne, une patte en saillie, qui vient s'insérer dans un enfoncement ménagé sur une face latérale du rouleau et d'autre part, sur la deuxième couronne, un évidement. Le rouleau est alors monté en encliquetant la patte dans l'enfoncement du rouleau. Le document JP 2000-2247 propose un principe similaire à celui du document SE 19880004095, mais au lieu d'encliqueter la patte dans l'enfoncement du rouleau, la patte est déformable pour se replier dans l'enfoncement du rouleau. Le document FR 2 922 281 décrit quant à lui des moyens d'accrochage sous la forme de saillies axiales placées sur les deux couronnes. Le rouleau comprend une ouverture sur ses deux faces latérales, une saillie étant engagée dans chaque ouverture pour maintenir le rouleau dans le logement. En outre, en particulier lorsque les corps roulants sont des rouleaux, et encore plus particulièrement pour les rouleaux pour roulements de type sphérique, l'orientation de l'axe de rotation du rouleau par rapport à la cage doit être maintenue afin que le rouleau ne se mette pas de travers. Plus précisément, les rouleaux sont destinés à être soumis à une charge, qui peut être axiale, c'est-à-dire parallèle à l'axe de rotation du corps roulant, ou être radiale, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe de rotation du corps roulant, ou encore être une composante de charges radiales et axiales. Il peut alors être défini, pour chaque rouleau, une ligne de charge, c'est-à-dire la ligne par laquelle passe les efforts générés par une charge. La ligne de charge est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation du rouleau. Cependant, le jeu entre le rouleau pour roulement sphérique et son logement autorise un débattement angulaire du rouleau autour de sa ligne de charge radiale. Un tel débattement est indésirable, car l'axe de rotation du rouleau est déplacé et n'est plus orienté avec l'axe de rotation des autres rouleaux. Il en résulte que le couple de rotation du roulement est augmenté, et donc que les performances du roulement sont réduites. A cet égard, il est connu de conformer les ponts de liaison entre les couronnes pour qu'ils exercent un effort radial sur la surface extérieure du rouleau. Le débattement du rouleau est alors limité par le contact du rouleau avec les ponts. Toutefois, le contact entre les rouleaux et les ponts génère des frottements qui vont à l'encontre de l'exigence de réduction du couple. Une solution alors proposée est de munir les ponts d'un ou de plusieurs matages, par exemple au nombre de deux par pont, formant des doigts s'étendant à l'intérieur du logement pour venir en contact avec la surface périphérique du rouleau. Chaque rouleau est donc maintenu par quatre doigts. La surface de contact entre le rouleau et les ponts est ainsi réduite, comme le sont en conséquence les frottements. Cependant, dans le cas notamment d'applications à grande vitesse de rotation, la vitesse de rotation des rouleaux peut être tellement importante que même en diminuant la surface de contact avec les ponts, les frottements générés sont gênants pour le fonctionnement et l'usure du roulement. Il existe donc un besoin constant de réduire les frottements sur les corps roulants, et en particulier de réduire les frottements entre la cage et des corps roulants de type rouleaux, tout en limitant le débattement.

Un premier objet de l'invention est de proposer une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux permettant de réduire davantage les frottements sur les rouleaux tout en assurant un débattement minimal par rapport à leur ligne de charge radiale.

Un deuxième objet de l'invention est de proposer une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux permettant de maintenir les rouleaux dans leur logement. Un troisième objet de l'invention est de proposer une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux n'augmentant pas les coûts de fabrication du roulement.

Un quatrième objet de l'invention est de proposer une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux facilitant le montage des rouleaux dans leur logement. Un cinquième objet de l'invention est de proposer une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux dont le poids n'est pas augmentés. A cette fin, Selon un premier aspect, l'invention a pour objet une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux, comprenant : au moins deux couronnes latérales se faisant face dans la direction générale d'un axe géométrique de révolution, des entretoises reliant structurellement les deux couronnes latérales pour les rendre solidaires l'une de l'autre, au moins un moyen de retenue d'un rouleau dans un espace de retenue entre les deux couronnes latérales, des moyens pour assurer la rotation du rouleau dans l'espace de retenue autour d'un axe de rotation.

La cage comprend de plus, dans l'espace de retenue, au moins un moyen de blocage du débattement du rouleau dans l'espace de retenue autour de la ligne de charge du rouleau. Le moyen de blocage comprend au moins deux points de blocage, ménagés sur une surface périphérique d'au moins une saillie, la au moins une saillie étant portée par une des couronnes. La surface périphérique de la saillie est apte à coopérer avec une surface interne cylindrique de révolution autour de l'axe de rotation ouverte sur au moins une face latérale du rouleau. Grâce à cette réalisation, le rouleau peut être exempt de contact sur sa surface extérieure. Dans ce cas, seul le contact entre la saillie du moyen de blocage et la surface interne assure la limitation du débattement autour de la ligne de charge. Les frottements sont donc diminués, et par là le couple. Selon une réalisation, les au moins deux points de blocage sont disposés dans un même plan perpendiculaire à l'axe de rotation, et sont spécialement agencés pour être de par et d'autre de la ligne (L) de charge lorsque vus dans un plan perpendiculaire l'axe de rotation.

Selon une autre réalisation, les au moins deux points de blocage sont décalés l'un de l'autre dans la direction de l'axe de rotation, et sont spécialement agencés pour être d'un même côté de la ligne de charge lorsque vus dans un plan perpendiculaire l'axe de rotation.

Selon une réalisation, le moyen de blocage est porté par deux saillies. Une première saillie portant au moins un premier point de blocage est ménagée sur une première couronne latérale et est apte à venir en contact avec une surface interne cylindrique de révolution ouverte sur une première face latérale du rouleau. La seconde saillie portant au moins un deuxième point de blocage est ménagée sur la seconde couronne latérale et est apte à venir en contact avec une surface interne cylindrique de révolution ouverte sur la seconde face latérale du rouleau. La cage peut comprendre une pluralité de moyens de blocage. Dans ce cas, les points de blocage sont par exemple répartis sur au moins une ligne de blocage ou sur au moins une surface de blocage.

Plus précisément, la surface de blocage peut être portée par une portion cylindrique de révolution de la surface périphérique de la au moins une saillie, ladite portion cylindrique de révolution étant complémentaire de la surface interne cylindrique du rouleau. Selon une réalisation, les entretoises sont réparties sur la circonférence des couronnes latérales strictement en dehors des espaces de retenue, de sorte qu'un rouleau placé dans un espace de retenue est à distance des entretoises.

En particulier, le nombre d'entretoises peut être inférieur au nombre d'espaces de retenue. Le nombre d'entretoises peut ainsi être diminué par rapport à ce qui est connu. Par exemple, les entretoises peuvent être au nombre de deux minimum.

En particulier encore, les entretoises ne jouant plus le rôle de guidage du rouleau, elles peuvent être dépourvues de matage. En pratique, la cage peut comprendre une pluralité d'espaces de retenue munis chacun d'au moins une moyen de blocage, et régulièrement répartis sur la circonférence des couronnes latérales. Selon une réalisation, au moins une saillie d'une des couronnes présente un chanfrein apte à coopérer avec un chanfrein complémentaire d'un rouleau. Le montage du rouleau entre les deux couronnes de la cage s'en trouve facilité les chanfreins formant des rampes pour guider la mise en place du rouleau dans l'espace de retenue. Selon un deuxième aspect, l'invention concerne une sous-unité de roulement à corps roulants de type rouleaux comprenant au moins une cage telle que présentée ci-dessus et au moins un rouleau. Un moyen de blocage de la cage coopère avec le rouleau maintenu dans un espace de retenue. Le rouleau comprend une première face latérale et une seconde face latérale, une surface interne cylindrique de révolution d'axe de rotation étant ouverte sur la première face latérale du rouleau et coopérant avec la surface périphérique de la saillie du moyen de blocage pour limiter le débattement du rouleau autour de la ligne de charge du rouleau.

Selon une réalisation, le rouleau comprend une surface interne cylindrique de révolution d'axe de rotation ouverte sur la deuxième face latérale du rouleau. Selon une autre réalisation, le rouleau est pourvu d'un trou d'axe de rotation débouchant sur les deux faces latérales, de manière à former une surface cylindrique de révolution d'axe de rotation ouverte sur les deux faces latérales. Selon un troisième aspect, l'invention concerne un roulement à rouleaux comprenant au moins une sous-unité de roulement tel que présentée ci-dessus, une bague intérieure et une bague extérieure.

En particulier, le roulement peut comprendre deux sous-unités de roulement. A cet effet, une couronne latérale d'une première sous-unité fait face à ou étant commune à une couronne latérale de la seconde sous-unité. Selon une réalisation, les axes de rotation des rouleaux d'une première sous-unité sont décalés angulairement par rapport aux axes de rotation des rouleaux de la deuxième sous-unité. On décrit maintenant brièvement les figures des dessins.

La figure 1 est une vue tridimensionnelle de trois quart d'une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux selon un premier mode de réalisation de l'invention.

La figure 2 est une vue tridimensionnelle d'un exemple de réalisation d'un rouleau sphérique, spécialement adapté pour être monté dans une cage telle que celle de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe du rouleau de la figure 2.

La figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 d'une variante de réalisation du rouleau de la figure 2. La figure 5 est un schéma illustrant des exemples de points de blocage.

La figure 6 est une vue de détail de la cage de la figure 1, un rouleau étant monté sur la cage. La figure 7 est une vue en coupe longitudinale du rouleau monté sur la cage de la figure 6. La figure 8 est une vue en coupe transversale du rouleau monté sur la cage de la figure 6. La figure 9 est une vue tridimensionnelle de trois quart d'une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les figures 10 à 12 sont des figures similaires aux figures 6 à 8 pour la cage de la figure 9. La figure 13 est une vue tridimensionnelle de trois quart d'une cage pour roulement à corps roulants de type rouleaux selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Les figures 14 et 15 sont des vues de détails, selon deux côtés opposés, de la cage de la figure 13. Les figures 16a et 16b sont des vues en coupe longitudinale du rouleau et de la cage de la figure 13, respectivement juste avant le montage du rouleau dans la cage et après son montage. Les figures 17 et 18 sont des vues, selon deux côtés opposés, en coupe transversale du rouleau 35 monté sur la cage de la figure 13. La figure 19 est une vue tridimensionnelle de trois quart d'un roulement à rouleaux comprenant deux cages selon les figures 13 à 18. 25 30 40 La figure 20 est une vue en coupe radiale du roulement de la figure 19.

Ci-après un exposé détaillé de plusieurs modes de réalisation de l'invention assorti d'exemples et de référence aux dessins. La figure 1 illustre une cage 1 pour roulement à corps roulants de type rouleaux selon un premier mode de réalisation de l'invention. La cage 1 comprend deux couronnes 2a, 2b latérales, se faisant face dans la direction générale d'un axe A géométrique de révolution. Les couronnes 2 latérales sont reliées structurellement l'une à l'autre au moyen d'entretoises 3, s'étendant selon l'axe A de révolution, et les rendant solidaires l'une de l'autre. La cage 1 forme une pluralité d'espaces 4 de retenue ouverts, et régulièrement répartis sur la circonférence des couronnes 2a, 2b. Des moyens de retenu permettent de retenir dans chaque espace 4 de retenue, entre les couronnes 2a, 2b latérales, des rouleaux 5. En outre, dans chaque espace 4 de retenue, des moyens sont mis en oeuvre pour assurer la rotation du rouleau 5 correspondant autour d'un axe R de rotation.

Par convention, il convient de mentionner, d'une part, que la direction axiale fera référence dans la suite du texte à toute direction coïncidant avec l'axe A géométrique de révolution de la cage 1 et, d'autre part, que la direction radiale fera référence à toute direction issue de l'axe A géométrique de révolution et appartenant à un plan perpendiculaire à cet axe A géométrique de révolution.

Il est défini sur la cage 1 un cercle C dit primitif, désignant le cercle passant par l'axe de rotation de l'ensemble des corps roulants, en l'occurrence ici les rouleaux 5. Comme présenté en introduction, un phénomène de débattement du rouleau 5, dans son espace 4 de retenue, autour d'une ligne L de charge, peut se produire. Il est donc prévu sur la cage 1 au moins un moyen 6 de blocage du débattement du rouleau 5 dans l'espace 4 de retenue. A cet effet, le rouleau 5 comprend une surface 7 interne, cylindrique de révolution autour d'un axe, qui est également l'axe du rouleau 5, et ouverte sur au moins une face 8 latérale du rouleau 5. En pratique, et comme cela sera explicité plus loin, le rouleau 5 est ouvert sur ses deux faces 8 latérales. Par exemple, chaque face 8 latérale comprend un renfoncement formant une surface 7 interne, les deux surfaces 7 internes étant de même axe et ne se rejoignant pas. De préférence, les deux surfaces 7 internes ont le même diamètre, afin d'avoir un rouleau 5 symétrique, plus facile à fabriquer et à monter. En variante, le rouleau 5 est creux, traversé par un trou central débouchant sur les deux faces 8 latérales, formant une surface 7 interne s'ouvrant sur les deux faces 8 latérales. Sur les figures, les rouleaux 5 sont de type sphérique, c'est-à-dire adaptés pour des roulements sphériques, mais l'invention pourra tout aussi bien mettre en oeuvre des rouleaux coniques et cylindriques. Le moyen 6 de blocage est spécialement conçu pour coopérer avec la surface 7 interne. Plus précisément, le moyen 6 de blocage comprend au moins une saillie 9, portée par au moins une des couronnes 2a, 2b latérales et s'étendant selon l'axe R de rotation vers l'autre couronne. La saillie 9 présente une surface 10 périphérique, destinée à coopérer avec la surface 7 interne du rouleau 5. A cet effet, au moins deux points 11 de blocage sont ménagés sur la surface 10 périphérique. Lorsque les deux points 11 de blocage sont compris dans un même plan perpendiculaire à l'axe R de rotation, par exemple lorsqu'ils sont portés par une même saillie, sur une même couronne 2a, 2b, les deux points 11 de blocage sont spécialement agencés pour être de part et d'autre de la ligne L de charge lorsque vus dans un plan perpendiculaire à l'axe R de rotation. Les deux points 11 de blocage étant disposés de part et d'autre de la ligne L de charge, tout débattement du rouleau 5 autour de la ligne L de charge entraîne la mise en contact de la surface 7 interne avec un des deux points 11 de blocage. La distance entre les deux points 11 de blocage et l'axe R de rotation dépend notamment du diamètre de la surface 7 interne du rouleau, et du jeu désiré. Ainsi, plus le débattement autorisé sera important, plus le jeu sera important, et plus la différence entre le diamètre de la surface 7 interne et la distance des points 11 de blocage à l'axe R de rotation est importante. Il est bien entendu que la distance des points 11 de blocage à l'axe R de rotation ne peut être supérieure au diamètre de la surface 7 interne. On a représenté sur la figure 5 quelques exemples de moyens 6 de blocage, lorsque la surface 7 interne du rouleau 5 est de section circulaire et de diamètre constant, vus dans un plan perpendiculaire à l'axe R de rotation, et pour deux points 11 de blocage compris dans ce même plan perpendiculaire à l'axe r de rotation. Le cercle en traits discontinus illustre l'ensemble des positions possibles des points 11 de blocage sur la surface 7 interne du rouleau 5, dont le centre et sur l'axe R de rotation. Une flèche relie deux points 11 de blocage d'un moyen 6 de blocage. Ainsi, deux points 11 de blocage peuvent être par exemple diamétralement opposés de part et d'autre de la ligne L de charge, mais non nécessairement. En outre, les deux points 11 de blocage d'un moyen 6 de blocage ne sont pas nécessairement dans un même plan perpendiculaire à l'axe R de rotation, mais peuvent être décalés l'un de l'autre dans la direction de l'axe R de rotation. Ainsi, pour un moyen 6 de blocage, les au moins deux points 11 de blocage peuvent être tous portés par une même saillie 9.

Cependant, lorsque les deux points 11 de blocage ne sont pas compris dans un même plan perpendiculaire à l'axe R de rotation, les deux points 11 de blocage sont spécialement agencés pour être d'un même côté de la ligne L de charge lorsque vus dans un plan perpendiculaire à l'axe R de rotation. En pratique, cela est le cas lorsque les deux points 11 de blocage sont répartis sur deux saillies 9, portées chacune par une couronne 2a, 2b. Plus précisément, en pratique, cela est le cas lorsque la distance dans la direction de l'axe R de rotation entre les deux points 11 de blocage est de l'ordre de la dimension dans cette même direction du rouleau 5, par exemple lorsque la distance dans la direction de l'axe R de rotation entre les deux points 11 de blocage est environ égale à la moitié de la dimension dans cette même direction du rouleau 5.

Ainsi, les points 11 de blocage peuvent être répartis sur plusieurs saillies 9, comme cela est explicité plus loin. Par exemple, un premier point 11 de blocage peut être porté par la surface périphérique d'une première saillie et un second point 11 de blocage peut être porté par la surface périphérique d'une deuxième saillie. Si en théorie un moyen 6 de blocage comprenant seulement deux points 11 de blocage est suffisant, en pratique toutefois pour chaque rouleau 5, une pluralité de moyens 6 de blocage est mis en oeuvre, de manière à avoir une pluralité de points 11 de blocage, chaque point 11 de blocage étant associé à au moins un autre point 11 de blocage comme décrit plus haut. Par exemple, les moyens 6 de blocage sont répartis sur une ou plusieurs lignes, l'ensemble des points de la ligne étant des points 11 de blocage. En variante encore, les moyens 6 de blocage sont répartis sur une ou plusieurs surfaces de blocage, l'ensemble des points de la surface de blocage étant des points 11 de blocage. La figure 6 illustre, en vue agrandie par rapport à la figure 1, une portion de la cage 1 du premier mode de réalisation, un rouleau 5 est placé dans un espace 4 de retenue.

Selon le premier mode de réalisation, la cage 1 comprend, dans chaque espace 4 de retenue, une pluralité de moyens 6 de blocage pour chaque rouleau 5, répartis sur deux surfaces 12 de blocage. A cet effet, la saillie 9 s'étend à partir d'une première couronne 2a dans la direction radiale, dans l'espace 4 de retenue correspondant, vers la seconde couronne 2b. La saillie 9 présente, sur sa surface 10 périphérique, deux portions 13 cylindriques de révolution autour de l'axe R de rotation, formant les surfaces 12 de blocage. Selon le premier mode de réalisation, les deux surfaces 12 de blocage sont symétriques l'une de l'autre selon la ligne L de charge. L'extension angulaire des surfaces 12 de blocage est de préférence la plus faible possible. En effet, on l'a vu, en théorie seuls deux points 11 de blocage sont nécessaires. Par conséquent, les surfaces 12 de blocage peuvent être les plus faibles possibles. Dans l'exemple du premier mode de réalisation, elles s'étendent sur un angle de quelques dizaines de degrés, par exemple 30°, à partir du cercle C primitif représenté en traits discontinus sur la figure 8, et en dehors du cercle C primitif. De même, l'extension des surfaces 12 de blocage selon l'axe R de rotation est de l'ordre du millimètre. La forme et la dimension des surfaces 12 de blocage sont complémentaires de celles de la surface 7 interne du rouleau 5 avec lequel elles sont destinées à coopérer. Plus précisément, le diamètre des deux surfaces 12 de blocage est inférieur à celui de la surface 7 interne du rouleau 5, le jeu étant, comme déjà mentionné, ajustable. Une sous-unité de roulement à corps roulants est obtenue en montant des rouleaux 5 dans les espaces 4 de retenues de la cage 1. Chaque rouleau 5 est monté entre les deux couronnes 2a, 2b latérales de sorte que la saillie 9 est insérée dans une ouverture sur une première des faces 8 latérales du rouleau 5. L'axe de la surface 7 interne s'aligne alors sensiblement, au jeu près, sur l'axe R de rotation. Chaque rouleau 5 peut alors pivoter librement autour de son axe R de rotation, le débattement autour de la ligne L de charge étant bloqué par le contact de la surface 7 interne avec les surfaces 12 de blocage.

Afin d'empêcher le rouleau 5 de quitter l'espace 4 de retenue entre le deux couronnes 2a, 2b, une patte 14 de retenue est formée sur la seconde couronne 2b. Plus précisément, la seconde couronne 2b présente un diamètre inférieur au diamètre de la première couronne 2a. La patte 14 comprend alors une base 15 s'étendant radialement à partir de la seconde couronne 2b, la base 15 étant prolongée par une dent 16, dans la direction de l'axe R de rotation, vers la saillie 9. La dent 16 s'insère dans une ouverture sur la seconde des faces 8 latérales, de manière à retenir le rouleau 5 dans l'espace 4 de retenue. Le rôle de la patte 14 de retenue, combinée à la saillie 9 du moyen de blocage, est notamment important lors des étapes de montage et de démontage de la cage 1 combinée aux rouleaux 5 dans un roulement complet, afin d'empêcher les rouleaux 5 de quitter la cage 1 lorsque de la manipulation de cette dernière. La cage 1 ainsi décrite assure un débattement minimal, avec un jeu ajustable, des rouleaux 5 autour de leur ligne L de charge, dans leur espace de retenue. Contrairement à l'état de la technique, les rouleaux n'ont plus besoin d'être guidés sur leur surface extérieure.

Les entretoises 3 n'ont alors plus qu'un rôle structurel, qui est de maintenir solidaires les deux couronnes 2a, 2b latérales. Elles n'ont pas pour vocation de venir en contact avec les rouleaux 5. Par conséquent, les entretoises 3 sont placées strictement en dehors des espaces 4 de retenue, de manière à n'avoir aucune interaction avec les rouleaux 5.

Les entretoises 3 de la cage 1 selon l'invention peuvent ainsi être dépourvues de matage. Dès lors, bien que, dans les exemples illustrés, chaque espace 4 de retenue est défini entre deux entretoises 3 successives, le nombre d'entretoises 3 peut en pratique être grandement diminué pour ne pas correspondre au nombre d'espaces 4 de retenue. Seules les entretoises nécessaires au maintien structurel de la cage 1 peuvent être conservées, c'est-à-dire au minimum deux. Le gain de matière permet de réduire le poids de la cage 1, mais aussi de diminuer les coûts. En outre, les rouleaux 5 n'ont aucun contact sur leur surface extérieure. Le guidage se fait par les moyens 6 de blocage, sur une surface 7 interne, où, pour une même vitesse de rotation du rouleau 5, la vitesse de déplacement d'un point de cette surface est inférieure à celle d'un point sur la surface extérieure. Par conséquent, les frottements sur la surface 7 interne sont inférieurs à ceux qui seraient générés sur la surface extérieure du rouleau 5. La patte 14 de retenue n'a pas pour vocation d'être en contact avec la surface 7 interne du rouleau 5 lorsque le roulement complet est assemblé. En effet, une fois le roulement assemblé, le rouleau 5 n'est plus en contact avec la patte 14. Dès lors, les frottements sont localisés sur les points 11 de blocage, c'est-à-dire selon l'exemple du premier mode de réalisation sur les surfaces 12 de blocage. Les figures suivantes illustrent un deuxième mode de réalisation et un troisième mode de réalisation de la cage 1 selon l'invention.

A des fins de simplification, les mêmes références que celles utilisées pour décrire le premier mode de réalisation sont utilisées pour désigner les mêmes éléments dans les deux autres modes de réalisation.

Dans le deuxième mode de réalisation, illustré sur les figures 9 à 12, la cage 1 est dite sous primitif. En effet, de manière générale, une cage 1 peut être qualifiée en fonction de la position des entretoises 3 par rapport au cercle C primitif. Ainsi, lorsque les entretoises 3 sont contenues dans le cercle C primitif, la cage 1 est dite sous primitif.

Dans le deuxième mode de réalisation, la première couronne 2a a un diamètre inférieur à celui de la seconde couronne 2b. De même que précédemment, une pluralité de moyens 6 de blocage est placée dans chaque espace 4 de retenue pour limiter le débattement du rouleau 5 autour de la ligne L de charge dans l'espace 4 de retenue correspondant. La pluralité de moyens 6 de blocage est répartie sur une seule surface 17 de blocage. Plus précisément, les points 11 de blocage des moyens 6 de blocage sont aménagés sur la surface 19 périphérique d'une saillie 18 de la première couronne 2a latérale.

Le moyen 6 de blocage est porté par une saillie 18, dont la surface 19 périphérique comporte une portion 20 cylindrique de révolution autour de l'axe R de rotation, formant la surface 17 de blocage. La portion 20 cylindrique de la saillie est sensiblement complémentaire de la surface 7 interne du rouleau avec lequel la saillie 18 est destinée à coopérer, le jeu étant dans ce deuxième mode de réalisation inférieur à celui du premier mode de réalisation. La surface 17 de blocage est située dans le cercle C primitif, et est symétrique par rapport à la ligne L de charge. De même que précédemment, l'extension radiale de la surface 17 de blocage peut être la plus petite possible. Par exemple, l'extension radiale est de 60°. L'extension de la surface 17 de blocage selon l'axe R de rotation est également la plus faible possible.

L'axe de la surface 7 interne du rouleau 5 est alors forcé, par les moyens 6 de retenue, à se confondre avec l'axe R de rotation. Le rouleau 5 peut alors pivoter librement autour de son axe R de rotation, le débattement autour de la ligne L de charge étant bloqué par le contact de la surface 7 interne avec la surface 17 de blocage.

La seconde couronne 2b est également munie d'un pion 21 de retenue, de fonction sensiblement similaire à celle de la patte 14 de retenue du premier mode de réalisation. Le pion 21 de retenue s'étend directement à partir de la seconde couronne 2b latérale, dans la direction de l'axe R de rotation, vers la première couronne 2a. Le pion 21 a la forme d'un demi-cylindre, obtenu par exemple par poinçonnage sur la seconde couronne 2b latérale.

Le pion 21 est inséré dans une ouverture sur la seconde face 8 latérale du rouleau 5. De même que pour la patte 14 de retenue du premier mode de réalisation, le pion 21 n'a pas pour vocation de venir en contact avec une surface 7 interne du rouleau 5 lorsque le roulement complet est assemblé, mais simplement de retenir, avec la saillie 18, le rouleau 5 dans l'espace 4 de retenue, notamment lors des étapes de montage et de démontage.

Dans le troisième mode de réalisation, illustré sur les figures 13 à 20, la cage 1 est dite sur primitif, c'est-à-dire que les entretoises 3 sont hors du cercle C primitif. Dans ce troisième mode de réalisation, la première couronne 2a latérale a un diamètre supérieur au diamètre de la seconde couronne 2b latérale. De même que précédemment, une pluralité de moyens 6 de blocage est placée dans chaque espace 4 de retenue pour limiter le débattement du rouleau 5 autour de la ligne L de charge dans l'espace 4 de retenue correspondant. La pluralité de moyens 6 de blocage est répartie sur trois surfaces de blocage, portées par deux saillies. Plus précisément, chaque couronne 2a, 2b comprend une saillie s'étendant selon l'axe R de rotation l'une vers l'autre.

Une première saillie 22 est portée par la première couronne 2a latérale, et est sensiblement similaire à celle décrite pour le premier mode de réalisation. Ainsi, la première saillie 22 comprend, sur sa surface 23 périphérique, deux portions cylindriques de révolution autour de l'axe R de rotation, et formant deux surfaces 24 de blocage. Les deux surfaces 24 de blocage s'étendent hors du cercle C primitif, et sont symétriques l'une de l'autre par rapport à la ligne L de charge. Les deux surfaces 24 de blocage sont sensiblement complémentaires avec la surface 7 interne du rouleau avec laquelle elles sont destinées à coopérer. Encore une fois, le jeu entre les surfaces 24 de blocage et la surface 7 interne du rouleau 5 est ajustable. L'extension angulaire des surfaces 24 de blocage de la première saillie 22 est cependant inférieure à celle de la saillie 9 du premier mode de réalisation, car elles sont complétées par une troisième surface de blocage.

Une deuxième saillie 25 est portée par la deuxième couronne 2b latérale, et est sensiblement similaire à celle décrite pour le deuxième mode de réalisation. La deuxième saillie 25 comporte alors, sur sa surface 26 périphérique, une portion cylindrique de révolution autour de l'axe R de rotation, formant une troisième surface 27 de blocage. De même que pour la première saillie 22, la surface de blocage 27 de la deuxième saillie 25 est sensiblement complémentaire, au jeu près, de la surface 7 interne du rouleau 5 avec laquelle elle est destinée à coopérer. Comme déjà présenté, les deux surfaces 7 internes sont de préférence de même diamètre, de sorte que les surfaces 24 de blocage de la première saillie 22 et la surface 27 de blocage de la deuxième saillie 25 sont portées sur une même surface géométrique cylindrique de révolution autour de l'axe R de rotation. Les deux saillies 22, 25 assurent ensemble la limitation du débattement du rouleau 5 autour de la ligne L de charge. Ainsi, la première saillie 22 est insérée par l'ouverture dans une face 8 latérale du rouleau pour coopérer avec une surface 7 interne et la deuxième saillie 25 est de même insérée par l'ouverture dans l'autre face 8 latérale pour coopérer avec l'autre surface 7 interne. L'axe du rouleau, qui est celui des deux surfaces 7 internes, se trouve alors sensiblement confondu avec l'axe R de rotation. Le jeu prévu entre les surfaces 24 de blocage de la première saillie 22 et la surface 7 interne est sensiblement égal au jeu prévu entre la surface 27 de blocage de la deuxième saillie 23 et la surface 7 interne.

Les deux saillies 22, 25 forment également ensemble des moyens de retenue du rouleau 5 dans l'espace 4 de retenue. Le montage du rouleau 5 entre les deux couronnes 2a, 2b latérale comprend une première étape dans laquelle la première saillie 22 est d'abord insérée dans une ouverture du rouleau 5. Puis, dans une deuxième étape, le rouleau 5 est amené à glisser par sa surface extérieure le long de la deuxième saillie 25, et force la seconde couronne 2b à s'éloigner localement de la première couronne 2a, par déformation élastique, et permettre à la saillie de s'insérer dans l'ouverture correspondante du rouleau 5.

Par « déformation élastique », on désigne ici la capacité de la seconde couronne 2b à se déformer sous l'action d'une contrainte déterminée, et à reprendre sa forme initiale en l'absence de contrainte. Afin de faciliter la déformation élastique de la seconde couronne 2b et l'insertion du rouleau 5, le rouleau 5 présente au moins un chanfrein 8' du côté destiné à faire face à la deuxième saillie 25, et en pratique deux chanfreins 8' du fait de la symétrie du rouleau 5. Les chanfreins 8' du rouleau 5 sont par exemple à 45°. De manière complémentaire, la deuxième saillie 25 présente également un chanfrein 27'. Ainsi, lors de la deuxième étape du montage, un chanfrein 8' du rouleau 5 glisse le long du chanfrein 27' de la deuxième saillie 25, les deux chanfreins 8', 27' formant rampe, favorisant la déformation en douceur de la deuxième couronne 2b (figure 16a). Éventuellement, un outil peut être utilisé pour aider à déformer la deuxième couronne 2b et à insérer rouleau 5. Ainsi, le rouleau 5 est guidé dans sa mise en place dans l'espace 4 de retenue, entre les deux couronnes 2a, 2b. Dès que la deuxième saillie 25 a pénétré l'ouverture dans le rouleau 5, la deuxième couronne 2b reprend sa forme initiale. Le rouleau 5 est alors maintenu en place dans l'espace 4 de retenue, et ne peut s'en échapper sauf à déformer une des couronnes 2a, 2b (figure 16b). Ainsi, pour le démontage du rouleau, il convient par exemple de déformer de nouveau la seconde couronne 2b pour faire sortir la deuxième saillie 25 de l'ouverture du rouleau 5. La première saillie 22 peut alors à son tour être sortie de l'ouverture du rouleau 5 sur l'autre face 8 latérale. Un roulement 30 complet est illustré sur la figure 19, et comprend deux sous-unités 31 de roulement, une bague 32 inférieure et une bague 33 supérieure. Chaque sous-unité 31 de roulement est formée d'une cage, qui est sur l'exemple de la figure 19 une cage du troisième mode de réalisation mais pourra être une cage du premier mode de réalisation ou du deuxième mode de réalisation. Chaque sous-unité 31 comprend de plus une pluralité de rouleaux 5 placés dans les espaces 4 de retenue, de manière à pivoter chacun autour de leur axe R de rotation, tout en étant maintenus par les moyens 6 de blocage. Sur la figure 19, les bagues 32, 33 inférieure et supérieure sont incomplètes pour découvrir partiellement les deux sous-unités 31. Les cages 1 des deux sous-unités 31 sont accolées de sorte que leur axe A géométrique de révolution est confondu. Plus précisément, les secondes couronnes 2b latérales des deux cages 1 sont disposées en vis-à-vis et sont rigidement fixées l'une à l'autre. Un espace est conservé entre les deux secondes couronnes 2b. Chaque rouleau 5 est en contact à la fois avec au moins un point la bague 32 inférieure et au moins un point la bague 33 inférieure. La ligne L de charge de chaque rouleau peut alors être définie géométriquement comme la ligne passant par les deux points de contact du rouleau 5 avec les bagues 32, 33. En pratique toutefois, en présence d'une charge radiale sur le roulement 30, le contact entre le rouleau 5 et chaque bague 32, 33 prend la forme d'une surface de contact. La ligne L de charge peut alors être définie comme la ligne passant par le centre des deux surfaces de contact.

La nouvelle cage 1 selon l'invention permet donc d'apporter une solution au problème des frottements des moyens de guidage sur des rouleaux 5 en les déportant sur une surface 7 interne des rouleaux. La cage peut être réalisée en tout matériau, et par exemple à partir d'une tôle métallique qui est coupée, pliée et poinçonnée. En variante, la cage peut également être réalisée en matière plastique. La matière plastique permet d'écarter par déformation élastique plus facilement les deux couronnes 2a, 2b l'une de l'autre pour la mise en place des rouleaux 5 dans leur espace 4 de retenue. Les saillies 9, 18, 22, 25 peuvent être obtenue par exemple par poinçonnage ou matage de la matière de la première couronne 2a. Lorsque la cage 1 est réalisée en plastique, les saillies 9, 18, 22, 25 peuvent également être obtenue par moulage.

Claims (18)

1. REVENDICATIONS1. Cage (1) pour roulement à corps roulants de type rouleaux (5), comprenant : au moins deux couronnes (2a, 2b) latérales se faisant face dans la direction générale d'un axe (A) géométrique de révolution, des entretoises (3) reliant structurellement les deux couronnes (2a, 2b) latérales pour les rendre solidaires l'une de l'autre, au moins un moyen (14, 19, 20, 23) de retenue d'un rouleau (5) dans un espace (4) de retenue entre les deux couronnes latérales, des moyens pour assurer la rotation du rouleau (5) dans l'espace (4) de retenue autour d'un axe (R) de rotation ; la cage (1) étant caractérisée en ce qu'elle comprend de plus, dans l'espace (4) de retenue, au moins un moyen (6) de blocage du débattement du rouleau (5) dans l'espace de retenue autour de la ligne (L) de charge du rouleau (5), le moyen (6) de blocage comprenant au moins deux points (11) de blocage, ménagés sur une surface (10, 19, 23, 26) périphérique d'au moins une saillie (9, 18, 22, 25), la au moins une saillie (9, 18, 22, 25) étant portée par une des couronnes (2a, 2b) et sa surface (10, 19, 23, 26) périphérique étant apte à coopérer avec une surface (7) interne cylindrique de révolution ouverte sur au moins une face (8) latérale du rouleau (5).
2. 2. Cage (1) selon la revendication 1, dans laquelle les au moins deux points (11) de blocage sont disposés dans un même plan perpendiculaire à l'axe (R) de rotation, et sont spécialement agencés pour être de par et d'autre de la ligne (L) de charge lorsque vus dans un plan perpendiculaire l'axe (R) de rotation.
3. 3. Cage (1) selon la revendication 1, dans laquelle les au moins deux points (11) de blocage sont décalés l'un de 1"autre dans la direction de l'axe (R) de rotation, et sont spécialement agencés pour être d'un même côté de la ligne (L) de charge lorsque vus dans un plan perpendiculaire l'axe (R) de rotation.
4. 4. Cage (1) selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le moyen (6) de blocage est porté par deux saillies (22, 25), une première saillie (22) portant au moins un premier point (11) de blocage étant ménagée sur une première couronne (2a) latérale et étant apte à venir en contact avec une surface (7) interne cylindrique de révolution ouverte sur une première face (8) latérale du rouleau (5) et la seconde saillie (25) portant au moins un deuxième point (11) de blocage étant ménagée sur la seconde couronne (2b) latérale et étant apte à venir en contact avec une surface (7) interne cylindrique de révolution ouverte sur la seconde face (8) latérale du rouleau (5).
5. 5. Cage (1) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une pluralité de moyens (6) de blocage, pour chaque moyen (6) de blocage, les au moins deux points (11) étant répartis sur au moins une ligne de blocage.
6. 6. Cage (1) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant une pluralité de moyens (6) de blocage, pour chaque moyen (6) de blocage, les au moins deux points (11) étant répartis sur au moins une surface (12, 17, 24, 27) de blocage.
7. 7. Cage (1) selon la revendication 6, dans laquelle la surface (12, 17, 24, 27) de blocage est portée par une portion cylindrique de révolution de la surface (10, 19, 23, 26) périphérique de la au moins une saillie (9, 18, 22, 25), ladite portion cylindrique de révolution étant complémentaire de la surface (7) interne cylindrique du rouleau (5).
8. 8. Cage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les entretoises (3) sont réparties sur la circonférence des couronnes (2a, 2b) latérales strictement en dehors des espaces (4) de retenue, de sorte qu'un rouleau (5) placé dans un espace (4) de retenue est à distance des entretoises (3).
9. 9. Cage (1) selon la revendication 8, dans lequel le nombre d'entretoises (3) est inférieur au nombre d'espaces (4) de retenue.
10. 10. Cage (1) selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans laquelle les entretoises (3) sont au nombre de deux minimum.
11. 11. Cage (1) selon l'une des revendications 8 à 10, dans laquelle les entretoises (3) sont dépourvues de matage.
12. 12. Cage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité d'espaces (4) de retenue munis chacun d'au moins un moyen (6) de blocage, et régulièrement répartis sur la circonférence des couronnes (2a, 2b) latérales.
13. 13. Cage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle au moins une saillie (25) présente un chanfrein (27') apte à coopérer avec un chanfrein (8') complémentaire d'un rouleau (5).
14. 14. Sous-unité (31) de roulement à corps roulants de type rouleaux (5) comprenant au moins une cage (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes et au moins un rouleau (5), un moyen (6) de blocage coopérant avec le rouleau (5) maintenu dans un espace (4) de retenue, le rouleau (5) comprenant une première face (8) latérale et une seconde face (8) latérale, une surface (7) interne cylindrique de révolution étant ouverte sur la première face (8) latérale du rouleau (5) et coopérant avec la surface (10, 19, 23, 26) périphérique de la saillie (9, 18, 22, 25) du moyen (6) de blocage pour limiter le débattement du rouleau (5) autour de la ligne (L) de charge du rouleau.
15. 15. Sous-unité (31) de roulement selon la revendication 14, dans laquelle le rouleau (5) comprend une surface (7) interne cylindrique de révolution ouverte sur la deuxième face (8) latérale du rouleau.
16. 16. Sous-unité (31) de roulement selon la revendication 14, dans laquelle le rouleau (5) est pourvu d'un trou central débouchant sur les deux faces (8) latérales, de manière à former une surface cylindrique de révolution ouverte sur les deux faces (8) latérales.
17. 17. Roulement (30) à rouleaux (5) comprenant au moins une sous-unité (31) de roulement selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, une bague (32) intérieure et une bague (33) extérieure, la sous-unité de roulement étant prévue radialement entre la bague (32) intérieure et la bague (33) extérieure, un rouleau (5) étant en contact à la fois avec la bague (32) intérieure et la bague (33) extérieure, les deux points de contact définissant la ligne de charge pour ce rouleau (5).
18. 18. Roulement (30) à rouleaux (5) selon la revendication 17, comprenant deux sous-unités (31) de roulement, une couronne (2a, 2b) latérale d'une première sous-unité (31) faisant face à ou étant commune à une couronne (2a, 2b) latérale de la seconde sous-unité (31).