FR3107324A1 - Roulement comportant des flasques de part et d’autre des bagues du roulement, et fixes l’un par rapport à l’autre - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un roulement (10), comportant une bague intérieure (12) et une bague extérieure (14) entourant la bague intérieure (12), chacune des deux bagues (12, 14) comportant deux faces d’extrémité (121, 141) opposées présentant une portée annulaire de guidage (122, 142) ; des corps roulants (18) logés dans un volume annulaire (16) entre les deux bagues de roulement (12, 14) pour permettre une rotation relative entre les deux bagues de roulement (12, 14); deux flasques (26) annulaires opposés, recouvrant chacun une des portées annulaires de guidage (122) de la bague intérieure (12) et respectivement (142) de la bague extérieure (14) pour fermer axialement le volume annulaire (16) et guider l’une par rapport à l’autre les deux bagues de roulement (12,14). Suivant l’invention, les deux flasques (26) sont fixés l’un avec l’autre par des moyens d’assemblage (30) traversant axialement le volume annulaire (16) et sont espacés entre eux circonférentiellement d’au moins un secteur angulaire ( ) prédéterminé de manière à séparer les corps roulants (18) en plusieurs groupements (180) de plusieurs corps roulants (18) adjacents deux à deux en contact. (Fig. 8B)
Description
Domaine technique de l’invention
L’invention concerne un roulement, et plus particulièrement un roulement équipé de flasques permettant un maintien axial relatif entre les bagues, extérieure et intérieure, du roulement. Elle a trait plus particulièrement à un tel roulement destiné à reprendre des efforts radiaux importants.
L’invention se rapporte plus spécifiquement, bien que de manière non exclusive, à un tel roulement destiné à constituer un galet de mécanique d’armures d’un métier à tisser.
État de la technique antÉrieure
De manière connue, les roulements mécaniques comprennent une bague intérieure et une bague extérieure formant entre elles un espace de roulement dans lequel sont disposés des corps roulants, le plus souvent guidés par une cage dans laquelle sont délimitées des alvéoles, chaque alvéole permettant de loger un corps roulant tout en le séparant des corps roulants voisins. Dans le document EP1010909A1, on trouve ainsi une description d’un roulement à billes de ce type, dont la cage est formée en deux demi-cages, chacune comprenant un anneau d’extrémité et des griffes de rétention des corps roulants s’étendant axialement à partir de la périphérie de l’anneau afin de séparer les corps roulants deux-à-deux. Les extrémités des griffes des deux demi-cages s’interpénètrent pour constituer une cage unique cohérente. Les anneaux d’extrémité forment des déflecteurs qui recouvrent partiellement les parois d’extrémité axiale des bagues de roulement, pour protéger le roulement des agression extérieures. Dans le document EP1862683A1 est présenté un roulement à rouleau cylindriques s’apparentant au précédent en ce qu’il comporte également une cage constituée de deux demi-cages chacune avec un anneau déflecteur d’extrémité.
Pour certaines applications présentant des contraintes d’encombrement axial importantes et devant reprendre des efforts radiaux élevés, on cherche à augmenter l’interface de contact entre les corps roulants et les chemins de roulement dans un volume limité, ce qui conduit à éliminer la cage, afin de loger, dans l’espace ainsi gagné, un ou plusieurs corps roulants supplémentaires.
Dans ces circonstances, il est connu d’utiliser des flasques latéraux permettant d’assurer le guidage des corps roulants dans le volume entre les bagues, et qui peuvent également servir à guider la bague extérieure par rapport à la bague intérieure, ou inversement, et à constituer une barrière étanche entre l’espace de roulement et l’extérieur de sorte à éviter les intrusions de polluants dans le roulement et limiter les fuites de lubrifiant de l’intérieur vers l’extérieur du roulement par centrifugation ou simple écoulement par gravité, d’autre part. De tels flasques permettent en outre d’éviter le démontage accidentel du roulement.
Il a été proposé, dans le document FR2914031A, de fixer des déflecteurs présentant une forme de rondelle annulaire sur la bague intérieure. Les rondelles présentent un rebord d’extrémité annulaire replié sur lui-même, permettant leur sertissage sur la bague intérieure. Mais cette solution présente un encombrement axial important et nécessite une opération de pliage du déflecteur.
Par ailleurs, la demande de brevet français FR2913079A propose de munir la bague intérieure d’une gorge annulaire radiale apte à maintenir, par une liaison élastique, une portion radiale intérieure d’un déflecteur. Ce document propose également de sertir ou de souder les déflecteurs sur la bague intérieure. Toutefois, ces solutions ne sont pas non plus pleinement satisfaisantes en ce que la gorge annulaire radiale ou les zones de sertissage ou de soudage augmentent l’encombrement axial du roulement et en ce que le montage de tels roulements reste relativement complexe.
Il a été proposé dans le brevet EP2199631A de prévoir des déflecteurs en plastique équipés de pions qui pénètrent dans des alésages formés dans l’une des bagues du roulement pour s’y accrocher. Une telle disposition est efficace lorsque le roulement n’est exposé ni à de fortes charges axiales ni à des chocs en direction axiale, et lorsque les contraintes en termes d’encombrement axial ne sont pas trop élevées. Mais elle nécessite un usinage coûteux des alésages.
On connaît par ailleurs du document FR2590913A un roulement de métier à tisser comportant deux flasques épais, appliqués chacun sur une paroi plane d’une bague de roulement, percés de trous tronconiques qui sont alignés avec des trous taraudés formés dans la bague de roulement, et fixés à la bague de roulement par des vis dont les têtes tronconiques sont logées dans les trous tronconiques des flasques. Une telle solution n’est envisageable que si l’on peut former dans l’épaisseur des flasques des trous tronconiques ayant une dimension suffisante pour que l’interface de contact avec les têtes de vis soit suffisante. Elle n’est donc pas applicable lorsque les contraintes d’encombrement axial sont élevées.
L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment un roulement d’encombrement axial particulièrement réduit, et compatible avec des charges radiales élevées.
Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un roulement comportant:
- deux bagues de roulement, à savoir une bague intérieure et une bague extérieure entourant la bague intérieure, chacune des deux bagues comportant deux faces d’extrémité opposées, chacune des faces d’extrémité présentant une portée annulaire de guidage,
- des corps roulants logés dans un volume annulaire entre les deux bagues de roulement et aptes à rouler sur des chemins de roulement annulaires formés sur les deux bagues de roulement de manière à permettre une rotation relative entre les deux bagues de roulement autour d’un axe de révolution du roulement,
- deux flasques annulaires opposés, s’étendant chacun radialement de façon à recouvrir au moins partiellement chacun une des portées annulaires de guidage de la bague intérieure et une des portées annulaires de guidage de la bague extérieure de manière à fermer deux extrémités axiales du volume annulaire et à guider l’une par rapport à l’autre les deux bagues de roulement,
On obtient ainsi une connexion entre les deux flasques à travers le volume annulaire, c’est-à-dire à l’intérieur du chemin de roulement des corps roulants. En utilisant ce volume, il est possible de concevoir une liaison résistante aux efforts en direction axiale, ceci sans impacter l’épaisseur des flasques, et en permettant même de réduire encore leur épaisseur. En occupant un espace habituellement occupé par un ou plusieurs corps roulants on aurait pu s’attendre à une réduction des capacités du roulement en termes de reprise des efforts, ce qui est le cas si les dimensions des corps roulants et de leur interface avec les chemins de roulement ne changent pas. Toutefois, pour un encombrement axial constant du roulement, une telle configuration permet à la fois une réduction de l’épaisseur des flasques et une augmentation de la largeur des chemins de roulement, qui permet une augmentation de l’interface de chacun des corps roulants restants avec les chemins de roulement, dont il résulte globalement une amélioration globale de la capacité du roulement. On choisira de préférence des chemins de roulement dont la largeur représente entre 50% et 70% de l’encombrement axial, et de façon plus optimale 60%. En complément, et de manière non limitative, on choisira des flasques dont une largeur de l’un des deux flasques représente entre 5% et 10% de l’encombrement axial, de préférence 7%.
Les deux flasques assurent une fonction de guidage des corps roulants, et de guidage en rotation des bagues de roulement l’une par rapport à l’autre. De manière additionnelle, il peuvent également avoir une fonction de protection du volume annulaire entre les deux bagues de roulement, et le cas échéant , de protection du roulement contre les chocs, notamment les chocs ayant une composante parallèle à l’axe de révolution.
Suivant un mode de réalisation, chacun des moyens d’assemblage comporte une première interface associée à l’un des deux flasques et une deuxième interface associée à l’autre des deux flasques, les première et deuxième interfaces étant complémentaires l’une avec l’autre de sorte à coopérer ensemble axialement pour fixer les deux flasques ensemble. Chacune des première et deuxième interfaces sont associées à l’un ou l’autre des deux flasques, notamment par une liaison directe, en étant formés ensemble d’un seul tenant par exemple ou par une fixation distincte telle qu’une soudure, ou par une liaison indirecte, lorsque par exemple les première et deuxième interfaces sont des pièces rapportées. Dans le cas de pièces rapportées, les flasques sont configurés pour que leurs fixations dans le roulement soient assurées par l’assemblage en lui-mêmedes moyens d’assemblage avec les flasques : c’est le cas lorsqu’un flasque est pourvu d’un orifice traversé par une première ou deuxième interface de type vis, laquelle est pourvue d’une tête et d’une extrémité distale, le flasque étant interposé entre la tête de l’élément formant première ou deuxième interface et la ou les portée annulaire de guidage correspondante d’un côté du roulement. Les première et deuxième interfaces sont configurées pour coopérer l’une par rapport à l’autre par au moins un mouvement relatif de translation axiale de l’une des interfaces par rapport à l’autre. Ces moyens d’assemblage permettent la liaison des deux flasques entre eux dans le volume annulaire, obtenue par la coopération des première et deuxième interfaces, qui peut être amovible. Le caractère amovible de la liaison permet par exemple de remplacer si besoin l’un des flasques sans nécessiter le remplacement intégral du roulement, ou bien aussi de nettoyer ou graisser les corps roulants améliorant la durée de vie du roulement.
En pratique, l’assemblage des deux flasques forme un élément libre de rotation par rapport à la bague intérieure et par rapport à la bague extérieure. La fonction recherchée du roulement n’implique pas de devoir fixer les flasques à l’une des bagues intérieure ou extérieure, ce qui simplifie l’usinage des bagues.
Suivant un mode de réalisation, les moyens d’assemblage comportent une dimension radiale inférieure à une distance séparant les chemins de roulement annulaires, les moyens d’assemblage étant de préférence centrés radialement entre lesdits chemins de roulement annulaires. Une telle caractéristique permet de limiter les frottements des moyens d’assemblage avec les chemins de roulement. Dans ce cas, les flasques peuvent être maintenus centrés par les portées annulaires de guidages formées sur chaque face d’extrémité des deux bagues, intérieure et extérieure.
Suivant un mode de réalisation, chaque flasque comporte une face extérieure annulaire tournée axialement à l’opposé des deux bagues de roulement, la face extérieure de chacun des flasques étant située entièrement d’un côté d’un plan d’extrémité tangent à la face extérieure de la bague intérieure associée et perpendiculaire à l’axe de révolution, les moyens d’assemblage étant de préférence entièrement situés de ce même côté du plan d’extrémité. On obtient un roulement présentant un encombrement réduit dans lequel les moyens d’assemblage n’impactent pas sur l’encombrement axial du roulement et dont l’encombrement axial maximal est déterminé par la largeur axiale maximale de la bague intérieure. Bien entendu, selon les applications envisagées, on pourra prévoir une configuration dans laquelle l’encombrement axial maximal serait déterminé par la largeur axiale maximale de la bague extérieure. Étant donné que la liberté de rotation des flasques dépend directement de la rotation des corps roulants, on veille à ce que les flasques soient au mieux protégés de tout frottement avec leur environnement extérieur.
Suivant un mode de réalisation, au moins une des premières interfaces est solidaire de l’un des flasques, par exemple monobloc, et/ou en ce qu’au moins une des deuxièmes interfaces est solidaire de l’autre des flasques, par exemple monobloc.
Suivant un mode de réalisation, au moins une des premières interfaces comporte une pièce rapportée sur l’un des flasques et/ou en ce qu’au moins une des deuxièmes interfaces comporte une pièce rapportée sur l’autre des flasques.
Suivant un mode de réalisation, au moins une première interface et une deuxième interface d’un moyen d’assemblage sont configurées pour assurer un assemblage par accrochage élastique.
Suivant un mode de réalisation, au moins une première interface et une deuxième interface d’un moyen d’assemblage sont configurées pour assurer un assemblage par coopération de formes, de préférence par vissage.
En pratique, les moyens d’assemblage sont en nombre supérieur ou égal à deux, de préférence en nombre égal à trois, les moyens d’assemblages étant répartis de préférence de façon régulière le long des chemins de roulement annulaires. Cette équirépartition dans le sens circonférentiel confère un meilleur équilibre au roulement ainsi qu’une meilleure répartition des efforts repris par le roulement.
Suivant un mode de réalisation préféré, les flasques peuvent être formés en matériau(x) plastique(s). Bien entendu, d’autres variantes sont possibles. Par exemple, et suivant une variante de réalisation, chaque flasque comprend, voire est constitué par, une tôle plane, de préférence en acier carbonitruré. On peut ainsi obtenir avec une faible épaisseur des caractéristiques mécaniques adaptées aux fonctions recherchées, à savoir la protection du roulement contre les chocs, le guidage des deux bagues intérieure et extérieure, et/ou le guidage des corps roulants.
Suivant un mode de réalisation, les corps roulants sont des rouleaux cylindriques. Le roulement est soumis de manière prédominante à des efforts radiaux, et les efforts axiaux sont repris par chacun des deux flasques.
Suivant un mode de réalisation, les chemins de roulement ne comportent pas de collet entre les corps roulants et les flasques, les corps roulants étant directement en regard axial de chacun des deux flasques. Les flasques assurent alors une fonction de guidage des corps roulants.
De préférence, la bague extérieure est pourvue d’une surface de roulement cylindrique tournée radialement vers l’extérieur, pour constituer un galet sur lequel peut rouler une came directement ou indirectement.
Le roulement selon l’invention a notamment vocation à être utilisé dans le domaine du tissage comme galet pour une machine de formation de la foule, notamment pour une mécanique d’armures. En pratique, plusieurs roulements identiques ont vocation à être montés sur des axes parallèles fixes, à proximité les uns des autres. Les bagues extérieures sont pourvues d’une surface de roulement extérieure, et tournent indépendamment les unes des autres. Elles servent de galets pour des cames de la machine.
La configuration du roulement permet de minimiser l’épaisseur des flasques, et donc de maximiser la dimension caractéristique axiale des corps roulants telle que la largeur des rouleaux cylindriques ou le diamètre des billes, et permet ainsi de maximiser la largeur des chemins de roulement correspondant, ce qui permet d’augmenter la capacité du roulement donc la charge radiale admissible des galets.
Suivant un autre aspect de l’invention, celle-ci a trait à un procédé d’assemblage d’un tel roulement comportant deux bagues de roulement, à savoir une bague intérieure et une bague extérieure, des corps roulants, deux flasques annulaires, procédé suivant lequel:
- on positionne la bague intérieure et la bague extérieure, entourant la bague intérieure, sur l’un des deux flasques annulaires de sorte que ledit flasque recouvre une portée annulaire de guidage de l’une des deux faces d’extrémité de chacune des deux bagues;
- on loge les corps roulants dans un volume annulaire entre les deux bagues de roulement, de manière à permettre aux corps roulants de rouler sur des chemins de roulement annulaires formés sur les deux bagues de roulement pour engendrer une rotation relative entre les deux bagues de roulement autour d’un axe de révolution du roulement,
- on positionne l’autre des deux flasques annulaires sur les bagues intérieure et extérieure, en recouvrant une portée annulaire de guidage de l’autre des deux faces d’extrémité de chacune des deux bagues, de manière à fermer deux extrémités axiales du volume annulaire et à guider l’une par rapport à l’autre les deux bagues de roulement,
brÈve description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent:
: une vue en coupe axiale d’un roulement selon un premier mode de réalisation;
: une vue en coupe transversale A-A du roulement selon ce premier mode de réalisation;
: une vue en coupe A-A d’un roulement selon une variante de ce premier mode de réalisation ;
: une vue en coupe B-B du roulement selon la figure 2A ou 2B;
: une vue en coupe axiale d’un roulement selon un deuxième mode de réalisation;
: une vue en coupe transversale A-A du roulement selon ce deuxième mode de réalisation;
: une vue en coupe B-B du roulement selon la figure 5;
: une vue en coupe B-B du roulement selon la figure 5et selon une variante de ce deuxième mode de réalisation ;
: une vue isométrique d’un roulement selon un troisième mode de réalisation;
: une vue en coupe axiale d’un roulement selon ce troisième mode de réalisation;
: un détail de la figure 8A;
: une vue en coupe transversale A-A du roulement selon ce troisième mode de réalisation
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
description DÉTAILLÉE d’un mode de rÉalisation
Sur les figures 1, 2A, 2B et 3 est illustré un roulement10, qui comporte deux bagues de roulement, à savoir une bague intérieure12et une bague extérieure14, délimitant un volume annulaire16dans lequel sont logés des corps roulants18, ici des rouleaux cylindriques. Les rouleaux18sont aptes à rouler sur des chemins de roulement annulaires20,22formés sur les deux bagues de roulement12,14de manière à permettre une rotation relative entre les deux bagues de roulement12,14autour d’un axe de révolutionXdu roulement10 formant un axe de référence du roulement10. Les rouleaux18sont disposés dans le volume annulaire16entre les deux bagues de roulement12,14sans interposition d’une cage de guidage, ce qui permet de maximiser le nombre des rouleaux18répartis circonférentiellement le long des chemins de roulement annulaires20,22. Les bagues de roulement12, 14ne comportent pas de collets de guidage en regard des faces d’extrémité24des rouleaux18.
Chacune des deux bagues12,14comporte deux faces d’extrémité121,141opposées, chacune des faces d’extrémité121,141présentant une portée annulaire de guidage122,142.
Les deux bagues de roulement12,14sont encadrées par deux flasques de guidage26. Chacun des flasques de guidage26est situé à une extrémité axiale du roulement10, de part et d’autre axialement des deux bagues12,14. Les deux flasques26annulaires s’étendent radialement de façon à recouvrir chacun l’une des portées annulaires de guidage122de la bague intérieure12et l’une des portées annulaires de guidage142de la bague extérieure14de manière à fermer deux extrémités axiales du volume annulaire16et à guider l’une par rapport à l’autre les deux bagues de roulement12,14.
Chacune des portées annulaires de guidage122,142des bagues intérieure12et extérieure14présente un décrochement par rapport à la face d’extrémité121,141associée de sorte que les portées annulaires de guidage122,142forment des surfaces globalement orthogonales à l’axe de références et décalées ou en retrait vers l’intérieur du roulement10par rapport aux faces d’extrémité121,141respectives.
Les décrochements annulaires des portées annulaires de guidage122,142des bagues intérieure12et extérieure14forment des parois axiales configurées pour guider radialement les flasques26. Les deux flasques26sont fixés l’un avec l’autre par des moyens d’assemblage30configurés pour traverser axialement le volume annulaire16de manière à former des ponts de liaison reliant les deux flasques26ensemble. Les moyens d’assemblage30sont ici au nombre de trois (voir la figure 2A) et sont équirépartis dans le sens circonférentiel et sont par conséquent espacés entre eux le long des chemins de roulement annulaires20,22d’un secteur angulaire , égal à 120 degrés de manière à séparer les corps roulants18en plusieurs groupements180de plusieurs corps roulants18adjacents deux à deux en contact. La figure 2B illustre une variante de réalisation comportant cinq moyens d’assemblage30 équirépartis dans le sens circonférentiel, espacés chacun entre eux circonférentiellement d’un secteur angulaire égal à 72 degrés. On notera toutefois une préférence pour un mode de réalisation dans lequel les deux flasques26sont solidarisés entre eux en trois points d’ancrage équirépartis. Il s’agit en effet du meilleur compromis entre la perte de capacité du fait de la réduction des corps roulants18pour permettre le passage des moyens d’assemblage30traversant axialement le volume annulaire16 en assurant une robustesse d’assemblage suffisante entre les deux flasques26, et une augmentation de la capacité engendrée par une augmentation de la largeur des chemins de roulement20,22permise par une telle configuration des flasques26.
Les corps roulants18sont ainsi espacés le long des chemins de roulement20,22par les moyens d’assemblage30en plusieurs groupements180de plusieurs corps roulants18adjacents deux à deux en contact. Un tel contact entre deux corps roulants adjacents permet d’augmenter le nombre de corps roulants entre les deux bagues12,14et par conséquent d’augmenter la capacité de reprise des efforts radiaux.
En position assemblée par les moyens d’assemblage30, les deux flasques26sont mobiles solidairement en rotation par rapport à la bague intérieure12, et par rapport à la bague extérieure14. Le guidage en rotation, et son centrage par rapport à l’axe de référenceXdu roulement est effectué de deux manières différentes qui peuvent être alternatives et/ou complémentaires. D’une part, les moyens. D’assemblage sont dimensionnés de sorte que leur dimension radiale, ou hauteur,hest égale voire légèrement inférieure à une distancedséparant les chemins de roulement annulaires20,22. Les moyens d’assemblage30sont configurés de sorte qu’en cas de contact avec l’un et/ou l’autre chemin de roulement annulaires20,22, le contact soit un contact linéique pour minimiser les frottements. Ceci est réalisé en utilisant des moyens d’assemblage30dont une partie traversante axialement dans le volume annulaire16de roulement est délimitée radialement par une enveloppe annulaire. D’autre part, les portées annulaires122,142bordées par les décrochements annulaires des bagues intérieure12et extérieure14garantissent également un guidage en rotation des flasques26 par des appuis radiaux.
Les trois moyens d’assemblages30équipant le roulement10sont ici identiques et comportent chacun une première interface31reliée à l’un des deux flasques26et une deuxième interface32reliée à l’autre des deux flasques26, les première et deuxième interfaces31,32étant complémentaires l’une avec l’autre de sorte à coopérer l’un avec l’autre par au moins un mouvement de translation axiale pour fixer les deux flasques26ensemble.
Les première et deuxième interfaces31,32sont ici formées d’un seul tenant, c’est-à-dire monobloc, avec chacun des deux flasques26associés. Une première31des deux interfaces des moyens d’assemblages30se présente sous la forme d’au moins une paroi avec au moins une patte saillante310, en particulier ici deux parois saillantes axialement par rapport au roulement10et présentant au moins un crochet311, ici deux crochets311en regard l’un avec l’autre et orientés chacun vers l’intérieur de l’espace délimité par les deux parois310. Une deuxième32des deux interfaces comprend un pion muni d’un corps320allongé axialement et pourvu d’une tête321élargie à une extrémité distale, opposée à une extrémité proximale à partir de laquelle s’étend la deuxième interface32au niveau du flasque26associé.
Pour minimiser l’encombrement axial tout en protégeant efficacement le roulement10contre les chocs axiaux, les flasques26sont constitués en matériau(x) plastique(s). Étant donné que chaque première et deuxième interfaces31,32est monobloc respectivement avec l’un et l’autre des deux flasques26associé, les flasques26peuvent être obtenus par moulage de façon simple, précise et économique. Bien entendu les flasques26peuvent être formés par d’autre(s) matériau(x), par exemple en tôle plane métallique, tel qu’en acier carbonitruré. On préfèrera dans ce cas des première et deuxième interfaces31,32 rapportés sur lesdits flasques26pour simplifier le procédé de fabrication. L’épaisseur axiale des flasques est choisie pour être inférieure ou égale à 0,6mm, et de préférence inférieure ou égale à 0,5 mm, de préférence encore inférieure ou égale à 0,4mm.
Les première et deuxième interfaces31,32sont complémentaires de manière à assurer un accouplement par accrochage élastique, aussi appelé clipsage de sorte à permettre une coopération par déformation élastique des première et deuxième interfaces31,32. Lors d’une translation des première et deuxième interfaces31,32 l’une vers l’autre dans le volume annulaire de roulement16en rapprochant les flasques26lors du montage, la tête élargie321de la deuxième interface32vient s’accoupler entre les crochets311élastiques de la première interface31qui se déforment durant la translation jusqu’à ce que lesdits crochets311se rabattent élastiquement sous la tête élargie321de la deuxième interface32 ,empêchant une translation des flasques26dans le sens de leur écartement par un contact surfacique contenu dans un plan radial. On peut noter que, suivant les variantes, une configuration similaire de l’accouplement peut être mis en œuvre sans déformation élastique: dans ce cas la tête élargie321ou une forme appropriée, par exemple conique ou cylindrique, de la deuxième interface32vient s’accoupler entre des crochets rigides de la première interface31, ou sur une surface complémentaire par frettage dont il résulte un accouplement par interférence dimensionnelles. Bien entendu, il convient dans ce cas de dimensionner les première et deuxième interfaces31,32de sorte à permettre une telle coopération sans déformation plastique pour ne pas détériorer l’intégrité structurelle des moyens d’assemblage30.
Les deux parois31 0déformables élastiquement munies de crochets311 sont configurées de sorte que les crochets s’écartent l’une de l’autre suivant un axe tangent à la circonférence des chemins de roulement20,22(voir le plan de coupe B-B). Une telle orientation d’une déformation des parois ou pattes élastiques310permet de garantir, une fois le roulement assemblé, une certaine rigidité des moyens d’assemblage30dans le roulement10de sorte à éviter une déformation variable en fonction de la pression que les rouleaux18adjacents pourraient exercer sur eux, en effet, le corps320du pion interposé entre les deux parois310 confère aux moyens d’assemblage30une certaine résistance à la compression malgré l’élasticité des parois31 0.
Une surface extérieure des parois31 0est portée par une enveloppe cylindrique d’axe parallèle à l’axe de référence de sorte à garantir un contact sensiblement linéique rectiligne avec les rouleaux18adjacents.
Chaque flasque26comporte une face extérieure annulaire261tournée globalement axialement à l’opposé des deux bagues de roulement12,14, la face extérieure261de chacun des flasques26étant située entièrement d’un côté d’un plan d’extrémitéP1,P2tangent à la face extérieure de la bague intérieure12associée et perpendiculaire à l’axe de révolutionX, les moyens d’assemblage30étant entièrement situés de ce même côté du plan d’extrémitéP1,P2. La largeur axiale maximale de la bague intérieure12délimite l’encombrement radial du roulement10, les deux plansP1,P2définissant un encombrement maximal en direction axiale (parallèle à l’axe de révolution du roulement).
Chacune des première et deuxième interfaces31 , 32présente une extrémité distale, éloignée par rapport au flasque26associé, présentant un chanfrein, ces chanfreins étant configurés pour venir en appui l’un contre l’autre durant la translation durant une étape d’assemblage permettant de guider la déformation élastique des parois31 0.
Sur les figures 4, 5, 6A et 6B est illustré un roulement10, comportant trois moyens d’assemblage également équirépartis sur la circonférence du volume annulaire16délimité radialement par les chemins de roulement20,22. Ce deuxième mode de réalisation diffère essentiellement des précédents en ce que les moyens d’assemblage30sont différents. En particulier, les première et deuxième interfaces31,32, des flasques26sont identiques et comprennent chacune un corps allongé310’,320’ saillant axialement par rapport à une paroi plane radialement des flasques26associés, et présentant chacun un crochet31 1 ’,3 21 ’. L’assemblage est effectué par coopération de forme lorsque l’un des crochets311’d’une première interface31vient coopérer avec un autre des crochets321’d’une deuxième interface32.
Une surface extérieure des corps31 0’,320’, et plus généralement des moyens d’assemblage30 ,au niveau du contact avec les corps roulants18est portée par une enveloppe cylindrique d’axe parallèle à l’axe de référence de sorte à garantir un contact sensiblement linéique rectiligne avec les rouleaux18adjacents et avec les chemins de roulement20,22. Dans le cas où les corps roulants18sont des billes, le contact serait globalement linéique courbe, en forme d’arc, avec les chemins de roulement20,22 selon l’enveloppement des billes, et en contact sensiblement ponctuel avec les billes adjacentes. Selon les applications envisagées, on pourra prévoir une configuration dans laquelle la face extérieure de chaque moyen d’assemblage30 au niveau du contact avec les corps roulants18est en partie enveloppante de la surface des corps roulants18adjacents. Le contact entre ces faces extérieures des moyens d’assemblage30 et des corps roulants18adjacents situés circonférentiellement de part et d’autre des moyens d’assemblage30 peut permettre notamment un autocentrage axial des flasques en évitant tout contact des moyens d’assemblage30 avec les chemins de roulement20,22.
Chacune des première et deuxième interfaces31 , 32présente une extrémité distale, éloignée par rapport au flasque26associé, présentant un chanfrein porté ici par des surfaces extérieures des crochets31 1 ’,3 21 ’. Ces chanfreins sont configurés pour venir en contact en appui l’un contre l’autre durant la translation lors de l’étape d’assemblage permettant ainsi de guider la déformation élastique relative des crochets311’,321’. Une diminution d’épaisseur localisée sur une pointe de chacun des crochets311’,321’ permet de faciliter la coopération par déformation élastique de manière à venir en prise l’un avec l’autre.
Dans la variante illustrée sur la figure 6A, les corps allongé310’,320’de chacune des première et deuxième interfaces31,32s’étend axialement dans le volume annulaire16de façon partielle étant donné que leur longueur axiale est strictement inférieure à la largeur des chemins de roulements20,22. La figure 6B illustre une variante dans laquelle les corps allongé310’,320’de chacune des première et deuxième interfaces31,32s’étend axialement dans le volume annulaire16 sur une distance correspondant à la largeur des chemins de roulements20,22. Cela permet d’équilibrer les masses tournantes dudit roulement10.
Sur les figures 7, 8A, 8B et 9 est illustré un roulement10, comportant trois moyens d’assemblage30également équirépartis sur la circonférence du volume annulaire16délimité radialement par les chemins de roulement20,22. Ce troisième mode de réalisation diffère essentiellement des précédents en ce que les moyens d’assemblage30sont différents, les première et deuxième interfaces31,32associées aux flasques26étant chacune des pièces rapportées sur l’un et l’autre des deux flasques26et non plus des pièces formées monobloc avec lesdits flasques26. Dans une ce mode de réalisation, les flasques26 sont en tôle plane métallique, tel qu’en acier carbonitruré, obtenue par emboutissage.
Une première31des deux interfaces des moyens d’assemblages30 se présente sous la forme d’une pièce tubulaire310 ’’traversée par un trou taraudé et muni d’une tête311 ’’présentant une collerette annulaire312 ’’à une extrémité proximale du corps310 ’’et s’étendant radialement. Cette collerette annulaire312 ’’est configurée pour venir en appui contre une surface extérieure du flasque26associé, de préférence formée dans un renfoncement de ladite surface extérieure de sorte à s’y loger et ne pas être saillant extérieurement par rapport au flasque26et/ou roulement10.
Une deuxième32des deux interfaces comprend une vis présentant une tige filetée320 ’’pour coopérer avec un taraudage du trou taraudé31 0 ’’ et une tête321 ’’configurée pour venir en appui contre une surface extérieure du flasque26associé et, de préférence contre une extrémité distale de la première interface31, opposée à son extrémité proximale formant tête312 ’’.
Les première et deuxième interfaces31,32sont complémentaires et coopèrent par vissage, formant un assemblage par coopération de formes hélicoïdales des filetage-taraudage. Dans une telle configuration, les première et deuxième interfaces31,32coopèrent l’une avec l’autre par un mouvement de translation axiale et de rotation autour d’un axe parallèle à l’axe de référenceXpour fixer les deux flasques26ensemble. Cet assemblage par vissage permet de maintenir les deux flasques26serrés l’un contre l’autre, avec un jeu fonctionnel entre les deux bagues12,14, permettant un ajustement juste frottant entre les flasques26et les bagues12, 14assurant une rotation relatives des flasques26sans frottement ou avec frottements minimums contre les bagues12,14, tout en garantissant un jeu minimal qui aura pour fonction d’assurer la fonction étanchéité.. Un vissage confère une coopération dont le serrage des deux flasques26peut être parfaitement réglé. De tels moyens de serrage progressif peuvent bien entendu présenter une structure différente..
Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Par exemple, les moyens d’assemblage peuvent être différents. Il peut consister en une première et une deuxième interfaces serties l’une avec l’autre. Le frettage, le collage, comme le soudage, sont également des variantes complémentaires et/ou alternatives possibles des moyens d’assemblage.
On peut également combiner des modes de réalisations de manière à concevoir un roulement avec des moyens d’assemblage différents. Par exemple, un roulement peut présenter des moyens d’assemblage d’un seul tenant avec l’un des flasques (par exemple un corps tubulaire avec un trou taraudé) et une pièce rapportée prévue avec l’autre desdits flasques (par exemple une vis).
Par ailleurs, les notions de première et deuxième interfaces n’impliquent pas que les premières interfaces sont toutes associées à l’un des deux flasques et que les deuxièmes interfaces sont toutes associées à l’autre des deux flasques. Au contraire, on peut parfaitement concevoir un roulement dans lequel les moyens d’assemblage sont orientés dans des directions inversées.
Le nombre de moyens d’assemblage peut également varier. Un nombre de trois représente toutefois un bon compromis entre la perte de capacité du fait de la réduction des corps roulants pour permettre le passage des moyens d’assemblage et une augmentation de la capacité engendrée par une augmentation de la largeur des chemins de roulement à encombrement axial égal. Pour des raisons d’équilibre en fonction des vitesses de rotation, il est également possible de prévoir un nombre pair, de préférence quatre, moyens d’assemblage, équirépartis circonférentiellement et orientés alternativement dans des directions opposées. Ceci confère un bon équilibre et limite le risque d’un balourd du roulement à grande vitesse de rotation.
Les matériaux peuvent également être de différentes natures. On notera qu’une combinaison de matériaux est également possible. C’est le cas typiquement s’il est souhaité d’avoir d’un moyen d’assemblage en matériau plastique et un flasque métallique: l’une des possibilités de réalisation permet la réalisation de l’interface en plastique par un surmoulage localement du flasque métallique.
Claims (13)
- Roulement (10), comportant:
- deux bagues de roulement, à savoir une bague intérieure (12) et une bague extérieure (14) entourant la bague intérieure (12), chacune des deux bagues (12, 14) comportant deux faces d’extrémité (121, 141) opposées, chacune des faces d’extrémité (121, 141) présentant une portée annulaire de guidage (122, 142),
- des corps roulants (18) logés dans un volume annulaire (16) entre les deux bagues de roulement (12, 14) et aptes à rouler sur des chemins de roulement annulaires (20, 22) formés sur les deux bagues de roulement (12, 14) de manière à permettre une rotation relative entre les deux bagues de roulement (12, 14) autour d’un axe de révolution (X) du roulement (10),
- deux flasques (26) annulaires opposés, s’étendant chacun radialement de façon à recouvrir au moins partiellement chacun une des portées annulaires de guidage (122) de la bague intérieure (12) et une des portées annulaires de guidage (142) de la bague extérieure (14) de manière à fermer deux extrémités axiales du volume annulaire (16) et à guider l’une par rapport à l’autre les deux bagues de roulement (12,14),
- Roulement (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des moyens d’assemblage (30) comporte une première interface (31) associée à l’un des deux flasques (26) et une deuxième interface (32) associée à l’autre des deux flasques (26), les première et deuxième interfaces (31, 32) étant complémentaires l’une avec l’autre de sorte à coopérer ensemble axialement pour fixer les deux flasques (26) ensemble.
- Roulement (10) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens d’assemblage (30) comportent une dimension radiale (h) inférieure à une distance (d) séparant les chemins de roulement annulaires (20, 22), les moyens d’assemblage (30) étant de préférence centrés radialement entre lesdits chemins de roulement annulaires (20, 22).
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque flasque (26) comporte une face extérieure annulaire (261) tournée axialement à l’opposé des deux bagues de roulement (12, 14), la face extérieure (261) de chacun des flasques (26) étant située entièrement d’un côté d’un plan d’extrémité (P1, P2) tangent à la face extérieure de la bague intérieure (12) associée et perpendiculaire à l’axe de révolution (X), les moyens d’assemblage (30) étant de préférence entièrement situés de ce même côté du plan d’extrémité (P1, P2).
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une des premières interfaces (31) est solidaire de l’un des flasques (26), notamment monobloc, et/ou en ce qu’au moins une des deuxièmes interfaces (32) est solidaire de l’autre des flasques (26), notamment monobloc.
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une des premières interfaces (31) comporte une pièce rapportée sur l’un des flasques (26) et/ou en ce qu’au moins une des deuxièmes interfaces (32) comporte une pièce rapportée sur l’autre des flasques (26).
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une première interface (31) et une deuxième interface (32) d’un moyen d’assemblage (30) sont configurées pour assurer un assemblage par accrochage élastique.
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une première interface (31) et une deuxième interface (32) d’un moyen d’assemblage (30) sont configurées pour assurer un assemblage par coopération de formes, de préférence par vissage.
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d’assemblage (30) sont en nombre supérieur ou égal à deux, de préférence en nombre égal à trois, les moyens d’assemblage (30) étant répartis de préférence de façon régulière le long des chemins de roulement annulaires (20, 22).
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque flasque (26) est constitué par une tôle plane, de préférence en acier carbonitruré.
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que chaque flasque (26) est formé en matériau(x) plastique(s).
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps roulants (18) peuvent être des rouleaux cylindriques ou des billes.
- Roulement (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les chemins de roulement (20, 22) ne comportent pas de collet entre les corps roulants (18) et les flasques (26), les corps roulants (18) étant directement en regard axial de chacun des deux flasques (26).
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