FR2940379A1 - Needle bush for rotatively guiding outer part, has outer ring having outer cylindrical face including hollow elements, where diameter corresponding to bottom of elements in hollows is less than nominal diameter of outer cylindrical face - Google Patents
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Abstract
Description
Douille à aiguilles à bague extérieure ayant une face cylindrique extérieure comportant un réseau d'éléments en creux Domaine technique de l'invention Outer ring needle bush having an outer cylindrical face having a recessed element network Technical field of the invention
10 L'invention est relative à une douille à aiguilles pour le guidage en rotation d'une pièce extérieure tournant par rapport à un arbre intérieur, comportant une bague extérieure en tôle emboutie, ayant une face cylindrique extérieure présentant un diamètre nominal ajusté pour un montage serré à contact direct dans un alésage de la pièce extérieure, et une face cylindrique 15 intérieure constituant un chemin de roulement externe pour des aiguilles rotatives radialement disposées entre la bague extérieure et l'arbre intérieur. The invention relates to a needle bushing for the rotational guidance of an outer rotating part with respect to an inner shaft, having an outer ring of pressed sheet metal, having an outer cylindrical face having a nominal diameter adjusted for mounting. clamped to a direct contact in a bore of the outer piece, and an inner cylindrical face constituting an outer race for radially rotating needles disposed between the outer ring and the inner shaft.
État de la technique State of the art
20 Une douille à aiguilles du type mentionné ci-dessus est peu encombrante radialement, de prix faible, et ne supporte pratiquement que des charges radiales. Un exemple de douille à aiguilles de l'art antérieur est illustré à la figure 1. Elle est connue par exemple du document EP1649178 qui divulgue une douille ayant une bague extérieure totalement lisse extérieurement (en 25 dehors, bien sûr, des défauts normaux de rugosité). Dans le cas où la bague extérieure est tournante (en même temps que la pièce extérieure) par rapport aux efforts radiaux appliqués sur la douille, le diamètre nominal de la face extérieure de la bague extérieure est ajusté pour garantir un montage serré de la douille dans un alésage de la pièce extérieure. 30 A needle bushing of the type mentioned above is radially compact, of low cost, and supports virtually only radial loads. An example of a needle sleeve of the prior art is illustrated in FIG. 1. It is known, for example, from document EP1649178 which discloses a sleeve having an outer ring that is totally smooth externally (outside, of course, normal roughness defects). ). In the case where the outer ring is rotating (at the same time as the outer part) with respect to the radial forces applied on the sleeve, the nominal diameter of the outer face of the outer ring is adjusted to ensure a tight fitting of the sleeve in a bore of the outer part. 30
Un problème se pose toutefois lorsque la douille à aiguilles est soumise à des efforts combinés présentant une composante axiale même de très faible valeur. Ceci est notamment le cas lorsque les efforts radiaux sont déportés axialement. Objet de l'invention A problem arises, however, when the needle bush is subjected to combined efforts having an axial component of very low value. This is particularly the case when the radial forces are deported axially. Object of the invention
L'objet de l'invention consiste à réaliser une douille à aiguilles qui améliore la tenue à des sollicitations axiales par rapport à une douille à aiguilles munie 10 d'une bague extérieure complètement lisse. The object of the invention is to provide a needle bushing which improves the resistance to axial stresses with respect to a needle bushing provided with a completely smooth outer ring.
La douille selon l'invention est remarquable en ce que la face cylindrique extérieure de la bague extérieure comporte un réseau d'éléments en creux, le diamètre correspondant aux fonds desdits éléments en creux étant 15 inférieur audit diamètre nominal de la face cylindrique extérieure. The sleeve according to the invention is remarkable in that the outer cylindrical face of the outer ring comprises an array of hollow elements, the diameter corresponding to the bottoms of said hollow elements being less than said nominal diameter of the outer cylindrical face.
De tels éléments en creux permettent un engagement positif au moins partiel de la matière de la pièce extérieure au moment du montage de la douille dans l'alésage. Cet engagement de matière résulte d'une déformation locale 20 de matière qui découle de l'ajustement pour le montage serré. Ceci a pour effet d'ancrer légèrement la pièce extérieure dans la bague extérieure pour augmenter l'adhérence entre la bague extérieure et la pièce extérieure par rapport aux montages de l'art antérieur où la face extérieure est dépourvue d'éléments en creux, garantissant une meilleure solidarisation au moins dans 25 la direction axiale de la douille. Such hollow elements allow a positive engagement at least partially of the material of the outer part at the time of mounting the sleeve in the bore. This material engagement results from a local deformation of material which results from the fit for tight fitting. This has the effect of slightly anchoring the outer piece in the outer ring to increase the adhesion between the outer ring and the outer piece relative to the prior art fixtures where the outer face is devoid of recessed elements, guaranteeing better fastening at least in the axial direction of the sleeve.
Description sommaire des dessins Brief description of the drawings
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 30 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention5 3 Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention.
donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente une douille à aiguilles selon l'art antérieur, les figures 2 à 4 représentent trois modes de réalisation possibles d'une 5 douille à aiguilles selon l'invention. given by way of nonlimiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows a needle bushing according to the prior art, FIGS. 2 to 4 show three possible embodiments of a needle bushing according to FIG. the invention.
Description de modes préférentiels de l'invention Description of preferred modes of the invention
La figure 1 illustre une douille à aiguilles 10 selon l'art antérieur, utilisée pour 1 o réaliser le guidage en rotation d'une pièce extérieure (non représentée) tournant autour d'un arbre intérieur (non représenté). Figure 1 illustrates a needle bushing 10 according to the prior art, used for rotational guidance of an outer part (not shown) rotating about an inner shaft (not shown).
De manière classique, la douille à aiguilles 10 comporte une bague extérieure 11 destinée à être emboîtée axialement dans un alésage de la 15 pièce extérieure. La bague extérieure 11 peut être réalisée par une opération d'emboutissage d'une tôle, par exemple à froid, et comporte une face cylindrique extérieure 12 présentant un diamètre nominal ajusté pour un montage serré à contact direct dans un alésage de la pièce extérieure, et une face cylindrique intérieure 13. Les faces cylindriques extérieure et 20 intérieure 12, 13 sont coaxiales. Un montage serré consiste à prévoir un diamètre nominal de l'alésage de la pièce extérieure qui soit légèrement inférieur, d'une valeur prédéterminée et adaptée, au diamètre nominal de la face cylindrique extérieure 12. Le choix de la différence entre les diamètres nominaux dépend en particulier des matériaux constitutifs de la bague 25 extérieure 11 et de la pièce extérieure. Le choix d'un montage serré s'impose notamment lorsque la bague extérieure 11 est tournante par rapport aux charges radiales appliquées à la douille à aiguilles 10. Typically, the needle bushing 10 has an outer ring 11 to be axially nested in a bore of the outer member. The outer ring 11 may be made by a stamping operation of a sheet, for example cold, and has an outer cylindrical face 12 having a nominal diameter adjusted for a tight fitting with direct contact in a bore of the outer part, and an inner cylindrical face 13. The outer and inner cylindrical faces 12, 13 are coaxial. A tight assembly consists in providing a nominal diameter of the bore of the outer part which is slightly lower, by a predetermined and adapted value, to the nominal diameter of the outer cylindrical face 12. The choice of the difference between the nominal diameters depends in particular materials constituting the outer ring 11 and the outer part. The choice of a tight fitting is particularly necessary when the outer ring 11 is rotating relative to the radial loads applied to the needle bushing 10.
La notion de direction axiale correspond à l'axe de révolution de la face 30 cylindrique extérieure 12 et la direction radiale correspond à toute direction perpendiculaire à la direction axiale. The notion of axial direction corresponds to the axis of revolution of the outer cylindrical face 12 and the radial direction corresponds to any direction perpendicular to the axial direction.
La face cylindrique intérieure 13 constitue un chemin de roulement externe pour des aiguilles rotatives 14 radialement disposées entre la bague extérieure 11 et l'arbre intérieur. Dans la variante illustrée, les aiguilles rotatives 14 sont maintenues espacées entre elles par une cage 15. Toutefois une autre variante peut consister à mettre en contact les aiguilles rotatives les unes contre les autres. Quelle que soit la variante, l'interposition des aiguilles rotatives 14 entre l'arbre intérieur et la bague extérieure 11 peut être réalisée soit directement de sorte que chaque aiguille rotative 14 est en contact direct contre l'arbre intérieur d'un côté et contre la face cylindrique intérieure 13 du côté opposé, soit en interposant radialement une bague intérieure (non représentée) entre les aiguilles rotatives 14 et l'arbre intérieur. The inner cylindrical face 13 constitutes an outer raceway for rotating needles 14 radially disposed between the outer ring 11 and the inner shaft. In the variant illustrated, the rotating needles 14 are kept spaced apart by a cage 15. However, another variant may consist in bringing the rotating needles into contact with one another. Whatever the variant, the interposition of the rotating needles 14 between the inner shaft and the outer ring 11 can be carried out either directly so that each rotating needle 14 is in direct contact against the inner shaft on one side and against the inner cylindrical face 13 of the opposite side, either radially interposing an inner ring (not shown) between the rotating needles 14 and the inner shaft.
Les figures 2 à 4 illustrent trois modes de réalisation possibles de douille à aiguilles selon l'invention qui prévoit que la face cylindrique extérieure 12 de la bague extérieure 11 comporte un réseau d'éléments en creux, le diamètre correspondant aux fonds desdits éléments en creux étant inférieur au diamètre nominal de la face cylindrique extérieure 12. Ces éléments en creux génèrent un engagement positif au moins partiel de la matière de la pièce extérieure dans lesdits éléments en creux au montage de la douille 10 dans la pièce extérieure. FIGS. 2 to 4 illustrate three possible embodiments of the needle bushing according to the invention, which provides for the outer cylindrical face 12 of the outer ring 11 to comprise an array of hollow elements, the diameter corresponding to the bottoms of said hollow elements. being less than the nominal diameter of the outer cylindrical face 12. These hollow elements generate a positive engagement at least partially of the material of the outer part in said recessed elements for mounting the sleeve 10 in the outer part.
Les douilles à aiguilles des figures 2 à 4 sont identiques à celle de la figure 1 (avec toutes les variantes possibles : cage 15 ou non, bague intérieure ou non), à la différence près que la face cylindrique extérieure comporte un réseau d'éléments en creux. Les références numériques sont donc conservées. Les trois modes de réalisation selon l'invention se distinguent entre eux par la forme des éléments en creux. The needle bushings of FIGS. 2 to 4 are identical to that of FIG. 1 (with all possible variants: cage 15 or not, inner ring or not), with the difference that the outer cylindrical face comprises a network of elements hollow. The numerical references are thus preserved. The three embodiments according to the invention are distinguished from each other by the shape of the hollow elements.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, les éléments en creux sont constitués par des rainures longitudinales 16, c'est-à-dire dirigées dans la In the embodiment of FIG. 2, the recessed elements consist of longitudinal grooves 16, that is to say, directed in the
direction axiale, parallèles les unes aux autres et angulairement réparties uniformément à la périphérie de la face cylindrique extérieure 12. Chacune des rainures longitudinales 16 s'étend sur la totalité de la longueur axiale de la bague extérieure 11 de manière à déboucher sur chacune des faces latérales 19, 20 de la bague extérieure 11. Les faces latérales 19, 20 font saillie radialement en direction de l'axe de révolution de la face cylindrique extérieure 12 de manière à former des butées axiales à la cage 15. De manière générale, les faces latérales 19, 20 sont conformées pour maintenir les aiguilles rotatives 14 à l'intérieur de la bague extérieure 11 et pour permettre de bloquer axialement la bague extérieure 11 à l'intérieur de la pièce extérieure. axial direction, parallel to each other and angularly distributed uniformly at the periphery of the outer cylindrical face 12. Each of the longitudinal grooves 16 extends over the entire axial length of the outer ring 11 so as to open on each of the faces 19, 20 of the outer ring 11. The side faces 19, 20 project radially towards the axis of revolution of the outer cylindrical face 12 so as to form axial stops to the cage 15. In general, the side faces 19, 20 are shaped to hold the rotating needles 14 inside the outer ring 11 and to allow axially locking the outer ring 11 inside the outer part.
Dans le mode de réalisation de la figure 3, les éléments en creux sont constitués par des rainures circulaires 17 comprises dans des plans parallèles entre eux, tous perpendiculaires à la direction axiale. Les rainures circulaires 17 sont ainsi toutes parallèles entre elles et échelonnées à intervalles réguliers dans la direction axiale. In the embodiment of Figure 3, the recessed elements are constituted by circular grooves 17 in planes parallel to each other, all perpendicular to the axial direction. The circular grooves 17 are thus all parallel to each other and staggered at regular intervals in the axial direction.
Dans le mode de réalisation de la figure 4, les éléments en creux sont constitués par des rainures hélicoïdales 18 croisées à la manière d'un moletage. Les axes d'enroulement des différentes rainures hélicoïdales 18 coïncident tous avec l'axe de révolution de la face cylindrique extérieure 12. Chacune des rainures hélicoïdales 18 s'étend sur la totalité de la longueur axiale de la bague extérieure 11 de manière à déboucher sur les faces latérales 19, 20 de la bague extérieure 11. In the embodiment of FIG. 4, the hollow elements are constituted by helical grooves 18 crossed in the manner of a knurling. The winding axes of the various helical grooves 18 all coincide with the axis of revolution of the outer cylindrical face 12. Each of the helical grooves 18 extends over the entire axial length of the outer ring 11 so as to lead to the lateral faces 19, 20 of the outer ring 11.
Sans se départir du concept de l'invention, il est possible de prévoir une combinaison des différents modes décrits ci-dessus. Il est ainsi possible de ménager dans la face cylindrique extérieure 12 à la fois des rainures longitudinales 16 et des rainures latérales 17, par exemple. 6 Without departing from the concept of the invention, it is possible to provide a combination of the different modes described above. It is thus possible to provide in the outer cylindrical face 12 both longitudinal grooves 16 and lateral grooves 17, for example. 6
Dans ce qui précède, les rainures 16 à 18 présentent une section quelconque dès lors qu'elle est adaptée à la fonction attribuée d'augmenter l'adhérence vis-à-vis de la pièce extérieure, par exemple une section en forme de V. In the foregoing, the grooves 16 to 18 have any cross section as long as it is adapted to the assigned function to increase the adhesion to the outer part, for example a V-shaped section.
L'acception des termes éléments en creux incorpore également le mode de réalisation possible (non représenté) dans lequel, au lieu d'être formé par une rainure 16 à 18, chaque élément en creux se présente sous la forme d'une cavité locale formant trou, de forme quelconque, pratiquée 1 o ponctuellement. The meaning of the terms intaglio elements also incorporates the possible embodiment (not shown) in which, instead of being formed by a groove 16 to 18, each hollow element is in the form of a local cavity forming hole, of any form, practiced 1 o punctually.
Les sillons formant les rainures longitudinales 16 et/ou les rainures circulaires 17 et/ou les rainures hélicoïdales 18 et/ou les cavités locales, présentent une profondeur telle que le diamètre correspondant aux fonds 15 desdits éléments en creux soit inférieur au diamètre nominal de la face cylindrique extérieure 12. The grooves forming the longitudinal grooves 16 and / or the circular grooves 17 and / or the helical grooves 18 and / or the local cavities, have a depth such that the diameter corresponding to the bottoms 15 of said recessed elements is less than the nominal diameter of the outer cylindrical face 12.
Les éléments en creux précédemment décrits peuvent être réalisés de toute manière appropriée. Une première solution consiste à obtenir les éléments 20 en creux par usinage. Une autre solution réside dans la réalisation d'une opération de déformation par écrasement sans enlèvement de copeaux, par exemple par roulage externe. The hollow elements described above can be made in any appropriate manner. A first solution consists in obtaining the hollow elements by machining. Another solution lies in carrying out a crushing deformation operation without chip removal, for example by external rolling.
La douille à aiguilles 10 selon l'invention est destinée à être emboîtée à force 25 dans l'alésage de la pièce extérieure, pour aboutir à un montage serré à contact direct, et à un engagement positif au moins partiel de la matière de l'alésage de la pièce extérieure à l'intérieur des éléments en creux. Cet engagement positif de matière provient d'une déformation locale de la matière de la pièce extérieure qui découle de l'ajustement pour le montage 30 serré. Un tel engagement positif, même de très faible valeur, a pour effet d'ancrer légèrement la pièce extérieure dans la bague extérieure 11 pour The needle bushing 10 according to the invention is intended to be fitted into the bore of the outer part by force in order to result in a tight fitting with direct contact, and at least a positive engagement of the material of the bore of the outer part inside the hollow elements. This positive material engagement results from a local deformation of the material of the outer part that results from the fit for tight fitting. Such a positive engagement, even of very low value, has the effect of slightly anchoring the outer piece in the outer ring 11 to
augmenter l'adhérence entre la bague extérieure 11 et la pièce extérieure par rapport aux montages de l'art antérieur où la face cylindrique extérieure 12 est dépourvue d'éléments en creux. Cet ancrage garantit une meilleure solidarisation dans la direction axiale de la douille à aiguilles 10, et de surcroît dans sa direction circonférentielle. increasing the adhesion between the outer ring 11 and the outer part relative to the assemblies of the prior art where the outer cylindrical face 12 is devoid of recessed elements. This anchoring ensures better fastening in the axial direction of the needle bushing 10, and moreover in its circumferential direction.
De manière avantageuse, les éléments en creux sont uniformément répartis sur toute la surface de la face cylindrique extérieure 12, pour homogénéiser l'adhérence vis-à-vis de la pièce extérieure. D'autre part, la face cylindrique ~o intérieure 13 est dépourvue de toute saillie radiale dirigée vers l'arbre intérieur résultant de l'opération d'obtention des éléments en creux. Advantageously, the hollow elements are uniformly distributed over the entire surface of the outer cylindrical face 12, to homogenize the adhesion vis-à-vis the outer part. On the other hand, the inner cylindrical face ~ o 13 is devoid of any radial projection directed towards the inner shaft resulting from the operation of obtaining the hollow elements.
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