FR3055927B1 - BEARING RING FORMED OF TWO SEGMENTS - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une bague de roulement comprenant un alésage (1) pour le montage en rotation d'un organe tournant, ladite bague étant formée de deux segments (2) de bague qui sont assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs (3) pour former une surface annulaire intérieure (4) s'étendant continument sur ledit alésage et une surface annulaire extérieure (5), ladite bague étant conditionnée avec les segments (2) de bague assemblés au moyen d'au moins un élément (10) entourant la surface extérieure (5) en maintenant lesdits segments de bague en position relative. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'une telle bague de roulement.The invention relates to a bearing ring comprising a bore (1) for the rotational mounting of a rotating member, said ring being formed of two segments (2) of ring which are assembled along their respective longitudinal edges (3) to form an inner annular surface (4) extending continuously over said bore and an outer annular surface (5), said ring being conditioned with the ring segments (2) assembled by means of at least one element (10) surrounding the surface outer (5) holding said ring segments in relative position. The invention also relates to a method for producing such a bearing ring.
Description
L’invention concerne une bague de roulement comprenant un alésage pour le montage en rotation d’un organe tournant, ainsi qu’un procédé de réalisation d’une telle bague de roulement. L’invention s’applique notamment au montage en rotation d’un organe tournant dans l’alésage d’une bague de roulement fixe, au moins une rangée de corps roulants étant disposée en appui entre ledit alésage et la périphérie dudit organe pour assurer le guidage de ladite rotation.The invention relates to a bearing ring comprising a bore for the rotational mounting of a rotating member, and a method of producing such a bearing ring. The invention applies in particular to the rotational mounting of a rotating member in the bore of a fixed bearing ring, at least one row of rolling bodies being arranged in abutment between said bore and the periphery of said member to ensure the guiding said rotation.
Dans certaines applications, notamment pour le montage en rotation d’un arbre à cames de moteur de véhicule automobile, la structure de l’organe tournant empêche son montage par emmanchement dans l’alésage de la bague de roulement. Pour réaliser le montage, on utilise alors une bague de roulement formée de deux segments de bague, chacun desdits segments pouvant être disposés indépendamment autour de l’organe tournant avant d’être assemblé ensemble pour former la bague de roulement.In certain applications, particularly for the rotational mounting of a camshaft of a motor vehicle engine, the structure of the rotating member prevents its mounting by fitting into the bore of the bearing ring. To carry out the assembly, a bearing ring formed of two ring segments is used, each of said segments being able to be arranged independently around the rotating member before being assembled together to form the bearing ring.
En particulier, les segments sont assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs pour former une surface annulaire intérieure s’étendant continûment sur l’alésage et une surface annulaire extérieure, ladite surface intérieure devant être rectifiée pour pouvoir recevoir en appui la rangée de corps roulants.In particular, the segments are assembled along their respective longitudinal edges to form an inner annular surface extending continuously over the bore and an outer annular surface, said inner surface being rectified to be able to support the row of rolling bodies.
Pour garantir la continuité parfaite de la surface intérieure, les segments sont obtenus à partir d’une bague cylindrique qui est rompue, notamment au niveau de deux rainures, pour former deux demi-bagues hémicylindriques.To ensure perfect continuity of the inner surface, the segments are obtained from a cylindrical ring which is broken, in particular at two grooves, to form two semi-cylindrical half-rings.
Cette solution, si elle donne satisfaction d’un point de vue du montage, pose un problème de conditionnement des segments avant ledit montage, puisque deux segments sont nécessairement appariés de façon unique pour garantir la géométrie de la bague de roulement assemblée. L’invention vise à résoudre ce problème en proposant un conditionnement optimal des segments de bague avant leur montage.This solution, if it gives satisfaction from an assembly point of view, poses a problem of conditioning the segments before said assembly, since two segments are necessarily matched in a unique way to ensure the geometry of the assembled bearing ring. The object of the invention is to solve this problem by proposing an optimal packaging of the ring segments before their assembly.
Par ailleurs, pour bénéficier de sa cohésion mécanique, la rectification de la surface intérieure est classiquement réalisée avant la rupture de la bague cylindrique. Toutefois, la rupture ultérieure peut induire des défauts au niveau de la surface intérieure rectifiée, ce qui va à l’encontre de la fiabilité du guidage en rotation, notamment en étant source de bruit et d’usure prématurée. L’invention vise également à résoudre ce problème en proposant une bague de roulement conditionnée dont la surface intérieure peut être rectifiée de façon optimale. A cet effet, selon un premier aspect, l’invention propose une bague de roulement comprenant un alésage pour le montage en rotation d’un organe tournant, ladite bague étant formée de deux segments de bague qui sont assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs pour former une surface annulaire intérieure s’étendant continûment sur ledit alésage et une surface annulaire extérieure, ladite bague étant conditionnée avec les segments de bague assemblés au moyen d’au moins un élément entourant la surface extérieure en maintenant lesdits segments de bague en position relative.Moreover, to benefit from its mechanical cohesion, the rectification of the inner surface is conventionally performed before the rupture of the cylindrical ring. However, the subsequent rupture can induce defects in the inner surface ground, which goes against the reliability of the rotation guide, in particular being a source of noise and premature wear. The invention also aims to solve this problem by providing a conditioned race ring whose inner surface can be optimally rectified. For this purpose, according to a first aspect, the invention proposes a bearing ring comprising a bore for the rotational mounting of a rotating member, said ring being formed of two ring segments which are assembled according to their respective longitudinal edges to form an inner annular surface extending continuously over said bore and an outer annular surface, said ring being conditioned with the assembled ring segments by means of at least one element surrounding the outer surface by maintaining said ring segments in relative position.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un procédé de réalisation d’une telle bague de roulement, ledit procédé prévoyant une bague cylindrique massive dans laquelle les deux segments de bague sont formés, l’élément de maintien étant disposé autour de la surface extérieure de ladite bague puis ladite bague étant cassée en formant lesdits segments assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs. D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement les étapes d’un procédé de réalisation d’une bague de roulement selon un mode de réalisation de l’invention ; - les figures 2a et 2b sont des représentations d’une bague de roulement selon un mode de réalisation de l’invention, respectivement en perspective éclatée (figure 2a) et conditionnée (figure 2b) ; - la figure 3 est une représentation d’une bague de roulement selon un mode de réalisation de l’invention ; - les figures 4a et 4b sont des représentations d’une bague de roulement selon un mode de réalisation de l’invention, respectivement conditionnée (figure 4a) et en cours de déconditionnement (figure 4b).According to a second aspect, the invention provides a method of producing such a rolling ring, said method providing a solid cylindrical ring in which the two ring segments are formed, the holding member being arranged around the outer surface said ring and said ring being broken by forming said segments assembled along their respective longitudinal edges. Other objects and advantages of the invention will appear in the description which follows, made with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 schematically represents the steps of a method of producing a rolling ring in a manner embodiment of the invention; - Figures 2a and 2b are representations of a bearing ring according to an embodiment of the invention, respectively exploded perspective (Figure 2a) and conditioned (Figure 2b); - Figure 3 is a representation of a bearing ring according to one embodiment of the invention; - Figures 4a and 4b are representations of a bearing ring according to an embodiment of the invention, respectively packaged (Figure 4a) and being deconditioned (Figure 4b).
En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous une bague de roulement comprenant un alésage 1 pour le montage en rotation d’un organe tournant, notamment d’un arbre à cames de moteur de véhicule automobile, sans toutefois que l’invention ne soit limitée à une telle application.In relation to these figures, a bearing ring comprising a bore 1 for the rotational mounting of a rotating member, in particular of a camshaft of a motor vehicle engine, is described below, without, however, that the invention be limited to such an application.
En particulier, au moins une rangée de corps roulants est disposée en appui entre l’alésage 1 et la périphérie de l’organe pour assurer le guidage de la rotation.In particular, at least one row of rolling bodies is arranged in abutment between the bore 1 and the periphery of the member for guiding the rotation.
Pour permettre son montage autour de l’organe, la bague de roulement est formée de deux segments 2 de bague qui peuvent être disposés indépendamment autour de l’organe tournant avant d’être assemblés ensemble pour former la bague de roulement. En particulier, les deux segments 2 de bague sont assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs 3 pour former une surface annulaire intérieure 4 s’étendant continûment sur l’alésage 1 et une surface annulaire extérieure 5.To allow its mounting around the member, the bearing ring is formed of two ring segments 2 which can be arranged independently around the rotating member before being assembled together to form the bearing ring. In particular, the two ring segments 2 are assembled along their respective longitudinal edges 3 to form an inner annular surface 4 extending continuously over the bore 1 and an outer annular surface 5.
La surface intérieure 4 est rectifiée pour pouvoir recevoir en appui au moins une rangée de corps roulants assurant le guidage en rotation de l’organe tournant.The inner surface 4 is ground so as to support at least one row of rolling bodies ensuring the rotational guidance of the rotating member.
Selon une réalisation avantageuse, la bague de roulement est réalisée en prévoyant une bague cylindrique massive 8 dans laquelle les deux segments 2 de bague sont formés, ladite bague étant cassée en formant lesdits segments assemblés selon leurs bords longitudinaux respectifs 3. Ainsi, en cassant la bague 8, on sépare les deux segments 2.According to an advantageous embodiment, the rolling ring is produced by providing a solid cylindrical ring 8 in which the two ring segments 2 are formed, said ring being broken by forming said segments assembled along their respective longitudinal edges 3. Thus, by breaking the ring 8, the two segments 2 are separated.
En relation avec les figures, les segments 2 de bague sont de géométrie hémicylindrique pour former deux demi-bagues, notamment réalisées en acier à roulement trempé. En particulier, deux rainures 7 peuvent être réalisées sur la bague cylindrique massive 8, lesdites rainures ne débouchant pas dans l’alésage 1 pour former des ponts cassables 6 d’association des segments 2 de bague. Ainsi, après rupture des ponts 6, la bague 8 est cassée en formant deux entailles 9 à l’interface de deux bords longitudinaux 3 de respectivement un segment 2 de bague.In relation to the figures, the ring segments 2 are of hemi-cylindrical geometry to form two half-rings, in particular made of hardened steel. In particular, two grooves 7 can be made on the solid cylindrical ring 8, said grooves do not open into the bore 1 to form breakable bridges 6 of association rings segments 2. Thus, after rupture of the bridges 6, the ring 8 is broken by forming two notches 9 at the interface of two longitudinal edges 3 of respectively a ring segment 2.
La bague de roulement est conditionnée avec les segments 2 de bague assemblés au moyen d’au moins un élément 10 entourant la surface extérieure 5 en maintenant lesdits segments de bague en position relative.The bearing ring is packaged with the ring segments 2 assembled by means of at least one element 10 surrounding the outer surface 5 by maintaining said ring segments in relative position.
Ainsi, la bague de roulement est conditionnée en garantissant l’appairage des segments 2, permettant notamment d’éviter tout mélange desdits segments lors du montage de la bague de roulement autour de l’organe. En particulier, ce conditionnement permet d’utiliser des processus de convoyage qui sont de même type que ceux utilisés pour les bagues de roulement massives en une seule pièce, ledit conditionnement pouvant être conservé jusqu’au montage des segments 2 de bague autour de l’organe tournant. Par ailleurs, l’élément de maintien 10 peut être transparent pour permettre une vision de la surface extérieure 5 au travers.Thus, the race is conditioned by ensuring the pairing segments 2, including avoiding any mixing of said segments during assembly of the bearing ring around the body. In particular, this packaging makes it possible to use conveying processes which are of the same type as those used for massive one-piece bearing rings, said packaging being able to be preserved until the ring segments 2 are assembled around the ring. rotating body. On the other hand, the holding member 10 may be transparent to allow vision of the outer surface 5 therethrough.
Pour sécuriser l’appairage, l’élément de maintien 10 peut être disposé autour de la surface extérieure 5 (étape b de la figure 1 ) avant la casse de la bague 8 (étapes d et e de la figure 1) pour conditionner la bague de roulement avec les segments 2 de bague assemblés dans leur position relative.To secure the pairing, the holding element 10 can be arranged around the outer surface 5 (step b of Figure 1) before the breakage of the ring 8 (steps d and e of Figure 1) to condition the ring rolling with ring segments 2 assembled in their relative position.
De façon avantageuse, comme représenté dans l’étape f de la figure 1, la bague de roulement peut être réalisée en prévoyant, après la casse de la bague 8 par rupture des ponts 6, une rectification de la surface intérieure 4 de la bague de roulement conditionnée par l’élément de maintien 10.Advantageously, as shown in step f of FIG. 1, the bearing ring can be made by providing, after the breakage of the ring 8 by breakage of the bridges 6, a rectification of the inner surface 4 of the bushing. bearing conditioned by the holding member 10.
Ainsi, l’élément de maintien 10 permet de conserver la cohésion de la bague de roulement après la rupture des ponts 6, de sorte à pouvoir maîtriser la rectification de la surface intérieure 4 formée par les segments 2, notamment relativement à leur disposition dans la machine de rectification avec ladite surface intérieure continue.Thus, the holding element 10 makes it possible to preserve the cohesion of the bearing ring after the breakage of the bridges 6, so as to be able to control the grinding of the inner surface 4 formed by the segments 2, in particular relative to their arrangement in the grinding machine with said continuous inner surface.
En particulier, en cas de formation de défauts lors de la rupture de la surface intérieure 4, notamment au niveau des entailles 9, sa rectification ultérieure permet de corriger ces défauts et donc d’obtenir une rectification parfaite pour fiabiliser la rotation de l’organe dans la bague de roulement.In particular, in the event of formation of defects during the breaking of the inner surface 4, in particular at the level of the notches 9, its subsequent rectification makes it possible to correct these defects and thus to obtain a perfect grinding to make the rotation of the organ more reliable. in the bearing ring.
En outre, on peut prévoir une rectification de la surface extérieure 5 préalablement à la disposition de l’élément de maintien 10, notamment pour la formation des rainures 7 (étape a de la figure 1) qui peuvent notamment présenter une section arrondie. Les rainures 7 peuvent être rectilignes, en s’étendant axialement ou en étant inclinés, ou arrondies.In addition, it can provide a grinding of the outer surface 5 prior to the provision of the holding member 10, in particular for the formation of grooves 7 (step a of Figure 1) which may in particular have a rounded section. The grooves 7 may be rectilinear, extending axially or being inclined, or rounded.
Ensuite, comme représenté sur les étapes d et e de la figure 1, les ponts 6 sont rompus par application d’un effort radial en regard des rainures 7. En particulier, la bague 8 peut être disposée en appui sur une rainure 7 alors qu’une presse 11 appuie intérieurement, par exemple par à-coups, sur l’autre rainure 7 jusqu’à la rupture de la rainure 7 en appui (étape d de la figure 1). Ensuite, la bague 8 est tournée de 180° pour rompre l’autre rainure 7 de la même façon (étape e de la figure 1).Then, as shown in steps d and e of FIG. 1, the bridges 6 are broken by applying a radial force facing the grooves 7. In particular, the ring 8 can be placed in abutment on a groove 7 whereas a press 11 presses internally, for example by jerks, on the other groove 7 until the breaking of the groove 7 in support (step d of Figure 1). Then, the ring 8 is rotated 180 ° to break the other groove 7 in the same way (step e of Figure 1).
En relation avec les figures 2, un élément de maintien 10 est sous la forme d’un anneau 10a entourant élastiquement la surface extérieure 5. En particulier, le mode de réalisation représenté prévoit deux anneaux 10a qui sont chacun engagés dans une gorge annulaire 12 formée dans la surface extérieure 5. En particulier, les gorges 12 sont espacées axialement pour former moyens géométriques sur lesquels chacun des anneaux 10a est immobilisé axialement.In relation with FIGS. 2, a holding element 10 is in the form of a ring 10a elastically surrounding the outer surface 5. In particular, the embodiment shown provides two rings 10a which are each engaged in an annular groove 12 formed in the outer surface 5. In particular, the grooves 12 are axially spaced to form geometric means on which each of the rings 10a is immobilized axially.
En relation avec les figures 3 et 4, l’élément de maintien 10 est sous la forme d’un film 10b rétracté autour de la surface extérieure 5. Dans cette réalisation, la bague 8 peut être insérée dans un manchon de film 10b de dimension souhaitée, ledit manchon étant ensuite rétracté autour de la surface extérieure 5.In connection with FIGS. 3 and 4, the holding member 10 is in the form of a film 10b retracted around the outer surface 5. In this embodiment, the ring 8 can be inserted into a size film sleeve 10b said sleeve being then retracted around the outer surface 5.
En particulier, une rétraction thermique du film 10b peut être réalisée après sa mise en place autour de la surface extérieure 5 (étape c de la figure 1), par exemple par soufflage d’air chaud et/ou par chauffage de la bague 8. En variante, l’utilisation d’un film 10b étirable peut être envisagée en tant qu’élément de maintien 10.In particular, a thermal shrinkage of the film 10b can be performed after it is placed around the outer surface 5 (step c of FIG. 1), for example by blowing hot air and / or by heating the ring 8. Alternatively, the use of a stretchable film 10b can be envisaged as a holding member 10.
Sur la figure 3, le film 10b est disposé en partie centrale de la surface extérieure 5, sans la recouvrir complètement. Sur les figures 4, le film 10b recouvre entièrement la surface extérieure 5, et s’étend également au moins partiellement en regard axial d’au moins un côté de l’alésage 1. Ainsi, en faisant varier la géométrie du manchon de film 10b, il est possible de le mettre en place sur les zones des segments 2 par lesquelles ils doivent être maintenus.In Figure 3, the film 10b is disposed in the central portion of the outer surface 5, without covering completely. In FIG. 4, the film 10b completely covers the outer surface 5, and also extends at least partially axially facing at least one side of the bore 1. Thus, by varying the geometry of the film sleeve 10b it is possible to put it in place on the zones of the segments 2 by which they must be maintained.
Plus précisément, les figures 4 montrent un film 10b présentant un bord rentrant 13 de chaque côté de l’alésage 1, lesdits bords entourant chaque côté de l’alésage 1 pour fiabiliser le maintien des segments 2 de bague, notamment lors de la casse de la bague 8. En outre, les bords rentrants 13 permettent de retenir d’éventuelles projections lors de la casse de la bague 8.More specifically, FIGS. 4 show a film 10b having a reentrant edge 13 on each side of the bore 1, said edges surrounding each side of the bore 1 to make the retention of the ring segments 2 more reliable, especially during breakage. the ring 8. In addition, the re-entrant edges 13 make it possible to retain any projections during the breakage of the ring 8.
Selon une réalisation dans laquelle la surface intérieure 4 est rectifiée sur la bague de roulement conditionnée, il est possible de découper préalablement au moins une portion d’au moins un bord rentrant 13 afin de faciliter l’accès de l’outillage de rectification, notamment au travers d’au moins un alésage 1, sur ladite surface intérieure.According to an embodiment in which the inner surface 4 is ground on the conditioned race, it is possible to cut beforehand at least a portion of at least one reentrant edge 13 to facilitate access to the grinding tool, in particular through at least one bore 1 on said inner surface.
En particulier, le film 10b recouvre alors les bords de la surface extérieure 5 qui peuvent avoir été préalablement ébavurés afin d’éviter un déchirement dudit film, notamment en cas de rétraction. De façon avantageuse, le film 10b est agencé pour protéger la surface extérieure 5 lors de la rupture des ponts 6, notamment relativement aux contacts avec la presse 11.In particular, the film 10b then covers the edges of the outer surface 5 which may have been previously deburred to prevent tearing of said film, especially in case of retraction. Advantageously, the film 10b is arranged to protect the outer surface 5 during the breaking of the bridges 6, in particular relative to the contacts with the press 11.
Par ailleurs, en relation avec la figure 4b, l’élément de maintien 10 présente une zone de préhension qui est déchirable pour pouvoir séparer les deux segments 2 de bague. En particulier, l’un des bords 13 du film 10b présente une patte prédécoupée 14 qui peut être saisie manuellement pour pouvoir déchirer ledit film en vue du déconditionnement de la bague de roulement.Furthermore, in relation with FIG. 4b, the holding element 10 has a gripping zone which is tearable so that the two ring segments 2 can be separated. In particular, one of the edges 13 of the film 10b has a pre-cut tab 14 which can be manually gripped in order to tear said film for the purpose of deconditioning the bearing ring.
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- 2016-09-15 FR FR1658655A patent/FR3055927B1/en not_active Expired - Fee Related
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