FR3031783A1

FR3031783A1 - DEVICE COMPRISING A TREE, AT LEAST THREE BEARINGS AND A STRUCTURE FOR SUPPORTING A RADIAL LOAD

Info

Publication number: FR3031783A1
Application number: FR1550424A
Authority: FR
Inventors: Richard Corbett; Jeremy Detraigne
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2016-07-22

Abstract

L'invention concerne un dispositif comprenant un arbre (10) monté libre en rotation dans un bâti par au moins deux roulements radiaux latéraux (12, 14) et au moins un roulement radial central (13) placée entre les roulements radiaux latéraux (12, 14) dans la direction axiale de l'arbre (10), l'arbre comprenant au moins une structure (16) destinée à supporter une charge radiale, ladite structure (16) étant placé entre un premier roulement radial latéral (12, 14) et le roulement central (13). Afin de répartir la charge radiale de manière homogène, l'invention propose qu'un jeu radial du roulement central (13) soit plus grand que le jeu radial du premier roulement latéral (12).The invention relates to a device comprising a shaft (10) rotatably mounted in a frame by at least two radial lateral bearings (12, 14) and at least one central radial bearing (13) placed between the lateral radial bearings (12, 14) in the axial direction of the shaft (10), the shaft comprising at least one structure (16) for supporting a radial load, said structure (16) being placed between a first radial lateral bearing (12, 14) and the central bearing (13). In order to distribute the radial load homogeneously, the invention proposes that a radial clearance of the central bearing (13) is greater than the radial clearance of the first lateral bearing (12).

Description

DISPOSITIF COMPRENANT UN ARBRE, AU MOINS TROIS ROULEMENTS ET UNE STRUCTURE DESTINÉE À SUPPORTER UNE CHARGE RADIALE La présente invention concerne un dispositif comprenant un arbre, trois roulements et une structure de l'arbre destinée à supporter une charge radiale et un moteur à combustion interne comprenant au moins un tel dispositif. Les moteurs à combustion interne peuvent comprendre des systèmes d'équilibrage, qui permettent de compenser les vibrations du moteur dues au 10 déplacement des pistons. Un moteur à combustion interne comprend parfois un seul arbre d'équilibrage, mais plus généralement deux arbres d'équilibrage entraînés en rotation en opposition de phase par une roue dentée du vilebrequin du moteur à combustion interne. Les arbres d'équilibrage comprennent généralement au moins une masse excentrée, qui 15 occasionne des charges radiales et axiales croissant avec la vitesse de rotation des arbres d'équilibrage. Les arbres d'équilibrage sont généralement montés dans des supports du moteur à combustion interne via des roulements à billes, à aiguilles ou à rouleaux. Il est connu notamment à partir du document US-A-2011/0247581 20 que l'on peut équiper les arbres d'équilibrage de roulements à une seule rangée de billes. De tels roulements présentent un jeu axial non contrôlable qui générera un bruit et une pollution importants et ont une durée de vie réduite quand ils sont utilisés pour supporter des arbres d'équilibrage. Il est connu à partir du document US 7,823,567 B2 que l'on peut équiper un 25 arbre d'équilibrage d'une came pour l'interaction avec un rouleau suiveur de came pour une pompe d'injection de carburant de moteur à combustion interne. L'intégration d'une came dans un arbre d'équilibrage impose des limitations, concernant le jeu axial de l'arbre d'équilibrage, auxquelles il est difficile de répondre, surtout en considération des forces axiales générées 30 par les roues dentées du vilebrequin à profil hélicoïdal. De plus, l'intégration d'une came ou d'une autre structure destinée à supporter une charge radiale peut poser des problèmes parce qu'une répartition inhomogène des charges radiales entraîne une usure des roulements inhomogène, l'usure du roulement supportant la plus grande fraction de la charge radiale étant la plus importante. En conséquence, la durée de vie du dispositif risque d'être réduite. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un dispositif comprenant un arbre avec une structure destinée à supporter une charge radiale et trois roulements où la répartition des charges sur les roulements est plus homogène. À cet effet, l'invention concerne un dispositif comprenant un arbre monté libre en rotation dans un bâti par au moins deux roulements radiaux latéraux et au moins un roulement radial central placé entre les roulements radiaux latéraux dans la direction axiale de l'arbre. L'arbre comprend au moins une structure destinée à supporter une charge radiale telle qu'une poulie ou une came. Ladite structure est placée entre un premier roulement radial latéral et le roulement central, de manière que ces deux roulements encadrent la structure. L'invention propose qu'un jeu radial du roulement central soit plus grand que le jeu radial du premier roulement latéral. Dans un mode de réalisation préféré, le jeu radial du roulement central est plus grand que le jeu radial des deux roulements latéraux. Grâce à cette configuration le jeu radial du roulement central permet une déformation en flexion dans les limites de la différence des jeux radiaux. Ainsi, la charge radiale n'est pas complètement interceptée par les deux roulements encadrant ladite structure mais une fraction de la charge radiale peut être supportée par le troisième roulement. Ainsi, la répartition des charges peut être homogénéisée. La limite supérieure pour le jeu radial est déterminée par la contrainte que la fraction de la charge radiale supportée par le roulement central ne soit pas zéro ou inférieure à la charge radiale supportée par le troisième roulement latéral. En pratique, les jeux radiaux des roulements sont déterminés de manière que la charge radiale supportée par la structure soit répartie de manière homogène sur les roulements. De préférence, l'homme du métier va utiliser une analyse de conception utilisant les éléments finis pour calculer les valeurs des jeux radiaux optimisées.The present invention relates to a device comprising a shaft, three bearings and a structure of the shaft for supporting a radial load and an internal combustion engine comprising: a device comprising a shaft, at least three bearings, and a structure intended to support a radial load; at least one such device. Internal combustion engines may include balance systems, which compensate for engine vibrations due to piston movement. An internal combustion engine sometimes comprises a single balancing shaft, but more generally two balancing shafts rotated in phase opposition by a crankshaft gear of the internal combustion engine. The balance shafts generally comprise at least one eccentric mass, which causes radial and axial loads increasing with the speed of rotation of the balancing shafts. Balancer shafts are usually mounted in internal combustion engine mounts via ball, needle or roller bearings. It is known in particular from document US-A-2011/0247581 20 that one can equip balancing shafts of single-row ball bearings. Such bearings have uncontrollable axial clearance which will generate significant noise and pollution and have a reduced service life when used to support balancing shafts. It is known from US 7,823,567 B2 that a balance shaft of a cam can be provided for interaction with a cam follower roller for an internal combustion engine fuel injection pump. The integration of a cam into a balancer shaft imposes limitations on the axial clearance of the balancer shaft, which is difficult to meet, especially in consideration of the axial forces generated by the crankshaft gears. helical profile. In addition, the integration of a cam or other structure to support a radial load can cause problems because an inhomogeneous distribution of radial loads leads to inhomogeneous bearing wear, bearing wear bearing the most large fraction of the radial load being the largest. As a result, the life of the device may be reduced. It is these drawbacks that the invention intends to remedy by proposing a device comprising a shaft with a structure intended to support a radial load and three bearings where the distribution of the loads on the bearings is more homogeneous. To this end, the invention relates to a device comprising a shaft rotatably mounted in a frame by at least two lateral radial bearings and at least one radial radial bearing placed between the radial radial bearings in the axial direction of the shaft. The shaft comprises at least one structure for supporting a radial load such as a pulley or a cam. Said structure is placed between a first lateral radial bearing and the central bearing, so that these two bearings frame the structure. The invention proposes that a radial clearance of the central bearing is greater than the radial clearance of the first lateral bearing. In a preferred embodiment, the radial clearance of the central bearing is greater than the radial clearance of the two lateral bearings. Thanks to this configuration, the radial clearance of the central bearing allows deformation in flexion within the limits of the difference of the radial clearances. Thus, the radial load is not completely intercepted by the two bearings flanking said structure but a fraction of the radial load can be supported by the third bearing. Thus, the distribution of the charges can be homogenized. The upper limit for the radial clearance is determined by the constraint that the fraction of the radial load supported by the central bearing is not zero or less than the radial load borne by the third lateral bearing. In practice, the radial clearances of the bearings are determined in such a way that the radial load supported by the structure is evenly distributed over the bearings. Preferably, those skilled in the art will use finite element design analysis to calculate optimized radial clearance values.

Dans un mode de réalisation préféré, l'arbre est un arbre d'équilibrage adapté pour être entraîné en rotation par un vilebrequin d'un moteur à combustion interne. De préférence, la structure supportant les charges radiales est réalisée sous la forme d'une came pour l'interaction avec un rouleau suiveur de came. D'autres modes de réalisation comprenant une structure en la forme d'une poulie ou d'une roue dentée existent. Selon un mode de réalisation préféré, lesdits deux roulements sont à proximité immédiate de la came, c'est-à-dire qu'il n'existe aucune unité fonctionnelle ou espace non nécessaire entre la came et les roulements. Plus particulièrement, une distance axiale entre les faces axiales de la came et les faces axiales desdits deux roulements est inférieure à 1 cm, de préférence même inférieure à 0,5 cm. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'arbre d'équilibrage comprend un balourd. L'invention propose qu'au moins un desdits deux roulements encadrant la structure supportant les charges radiales soit placé entre le balourd et ladite structure. Ainsi, on peut reprendre une force centrifuge générée par la masse excentrée du balourd d'une manière très efficace. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'arbre d'équilibrage est équipé d'au moins un troisième roulement placé sur un côté axial du balourd éloigné de la structure. Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdits roulements, en particulier lesdits roulements latéraux, sont des roulements à double rangée d'éléments roulants comprenant chacun deux roulements à une rangée d'éléments roulants appairés l'un à l'autre. Grâce à l'invention, le jeu axial des roulements qui supportent la rotation des arbres d'équilibrage peut être annulé, ce qui permet de réduire le bruit produit par les roulements, de réduire l'usure du rouleau suiveur de came et de sa piste de roulement et de prolonger leur durée de vie.In a preferred embodiment, the shaft is a balancer shaft adapted to be rotated by a crankshaft of an internal combustion engine. Preferably, the radial load bearing structure is embodied as a cam for interaction with a cam follower roller. Other embodiments comprising a structure in the form of a pulley or a gear wheel exist. According to a preferred embodiment, said two bearings are in the immediate vicinity of the cam, that is to say that there is no functional unit or unnecessary space between the cam and the bearings. More particularly, an axial distance between the axial faces of the cam and the axial faces of said two bearings is less than 1 cm, preferably even less than 0.5 cm. According to one embodiment of the invention, the balancer shaft comprises an unbalance. The invention proposes that at least one of said two bearings flanking the structure supporting the radial loads is placed between the unbalance and said structure. Thus, it is possible to use a centrifugal force generated by the eccentric mass of the unbalance in a very efficient manner. According to one embodiment of the invention, the balancer shaft is equipped with at least one third bearing placed on an axial side of the unbalance away from the structure. According to one embodiment of the invention, said bearings, in particular said lateral bearings, are double-row rolling element bearings each comprising two rolling-row rolling element bearings paired with each other. Thanks to the invention, the axial play of the bearings which support the rotation of the balance shafts can be canceled, which makes it possible to reduce the noise produced by the bearings, to reduce the wear of the cam follower roller and its track. of rolling and extend their life.

Selon les aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : les éléments roulants sont des billes, des rouleaux ou des aiguilles. De plus, les roulements peuvent être à contacts obliques ou à contacts droits. Selon un mode de réalisation préféré, les roulements à une rangée d'éléments roulants comportent une première bague et une deuxième bague fabriquées de telle manière qu'il existe un écart axial entre les surfaces axiales de la première bague et de la deuxième bague dans une configuration sans forces axiales. De préférence, ces roulements à une rangée d'éléments roulants sont appairés tel que les deux roulements à une rangée d'éléments roulants, constituant un des roulements à double rangée d'éléments roulants, ont des écarts axiaux complémentaires. Selon un mode de réalisation préféré, les roulements à simple rangée de billes sont des roulements à billes à gorge profonde dont les bagues comportent une gorge circulaire toroïdale formant un chemin de roulement. Des billes sont disposées entre les chemins de roulement et sont maintenues à espacement circonférentiel régulier par une cage. Le roulement est monté avec un certain jeu interne radial et axial, qui dépend du diamètre des fonds de gorge des bagues, du diamètre des billes, et du rayon des chemins de roulement en section droite par un plan axial. Le jeu interne du roulement se traduit par la possibilité d'un léger déplacement radial exercé sur une bague par rapport à l'autre, sous l'action d'un effort radial ou axial exercé sur l'une les bagues. Grâce à la capacité de supporter des charges axiales importantes, l'invention permet la combinaison d'une came avec une roue dentée à profil hélicoïdal sur le même arbre d'équilibrage.According to the advantageous but non-obligatory aspects of the invention, such a device may incorporate one or more of the following features, taken in any technically permissible combination: the rolling elements are balls, rollers or needles. In addition, the bearings can be angular or straight contact. According to a preferred embodiment, the single-row rolling element bearings comprise a first ring and a second ring manufactured in such a way that there is an axial gap between the axial surfaces of the first ring and the second ring in a configuration without axial forces. Preferably, these single-row rolling element bearings are paired such that the two rolling-row rolling element bearings, constituting one of the double-row rolling element bearings, have complementary axial gaps. According to a preferred embodiment, the single row ball bearings are deep groove ball bearings whose rings have a toroidal circular groove forming a raceway. Balls are disposed between the races and are held at regular circumferential spacing by a cage. The bearing is mounted with a certain radial and axial internal clearance, which depends on the diameter of the bottom grooves of the rings, the diameter of the balls, and the radius of the races in cross section by an axial plane. The internal clearance of the bearing results in the possibility of a slight radial displacement exerted on one ring relative to the other, under the action of a radial or axial force exerted on one of the rings. Thanks to the ability to withstand high axial loads, the invention allows the combination of a cam with a helical profile gear on the same balancer shaft.

Pour l'appairement des roulements, on fabrique et sélectionne les roulements qui, lorsqu'ils sont disposés côte à côte et face contre face, forment un ensemble qui présente un jeu axial voisin de zéro et un certain angle de contact entre les billes et les chemins de roulement afin de pouvoir fonctionner en supportant à la fois une charge radiale et une charge axiale.For bearing matching, the bearings are manufactured and selected which, when arranged side by side and face to face, form an assembly which has an axial clearance close to zero and a certain contact angle between the balls and the balls. runways in order to operate by supporting both radial load and axial load.

La fabrication des roulements à une rangée de billes peut inclure une étape de rectification pour réduire la largeur d'une des bagues, qui sont d'abord fabriquées avec une largeur axiale égale. On entend par largeur, la dimension axiale d'une surface radiale frontale à l'autre. L'ensemble ainsi formé forme un palier à roulement fonctionnant avec un jeu axial très proche de zéro et capable de supporter des charges axiales et radiales. Selon un mode de réalisation de l'invention, les roulements permettant la rotation de l'arbre d'équilibrage sont à contacts obliques. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les roulements permettant la rotation de l'arbre d'équilibrage sont à contacts droits.The manufacture of single-row ball bearings may include a grinding step to reduce the width of one of the rings, which are first manufactured with equal axial width. By width is meant the axial dimension of a frontal radial surface to the other. The assembly thus formed forms a rolling bearing operating with an axial clearance very close to zero and capable of supporting axial and radial loads. According to one embodiment of the invention, the bearings allowing the rotation of the balancing shaft are in oblique contact. In another embodiment of the invention, the bearings allowing rotation of the balancer shaft are in straight contact.

Selon un mode de réalisation, les écarts axiaux réels sont mesurés pour une pluralité des roulements et l'on appaire les roulements ayant des écarts complémentaires ou nuls. La sélection des roulements pour l'appairement peut en plus être effectuée en mesurant les écarts relatifs des surfaces radiales terminales des bagues et en appliquant des forces axiales opposées. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un moteur à combustion interne conforme à son principe, donné à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexes dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe d'un moteur à combustion interne conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail II de la figure 1 ; - la figure 3 est une illustration schématique d'un dispositif avec un roulement central ayant un jeu radial trop important ; - la figure 4 est une illustration schématique d'un dispositif avec un roulement central ayant un jeu radial trop petit ; et - la figure 5 est une illustration schématique d'un dispositif avec un roulement central ayant un jeu radial choisi selon l'invention.According to one embodiment, the actual axial differences are measured for a plurality of bearings and the bearings having complementary or zero deviations are matched. The selection of the bearings for the appairment can also be performed by measuring the relative distances of the radial end surfaces of the rings and by applying opposite axial forces. The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of an internal combustion engine according to its principle, given by way of non-limiting example with reference to the attached drawings in which: - Figure 1 is a sectional view of an internal combustion engine according to the invention; FIG. 2 is an enlarged view of detail II of FIG. 1; FIG. 3 is a schematic illustration of a device with a central bearing having excessive radial clearance; - Figure 4 is a schematic illustration of a device with a central bearing having a radial clearance too small; and FIG. 5 is a schematic illustration of a device with a central bearing having a radial clearance chosen according to the invention.

Un arbre d'équilibrage 10 d'un moteur à combustion interne M est représenté sur la figure 1. Le moteur M comprend un bâti B. Le moteur à combustion interne M comprend un vilebrequin (non représenté) dont une extrémité est munie d'une roue dentée. La roue dentée du vilebrequin est en prise avec une roue dentée 20 de l'arbre d'équilibrage 10, qui est monté libre en rotation dans deux supports 22 du bâti B. La rotation de l'arbre d'équilibrage 10 dans les supports est permise par trois roulements radiaux 12, 13 et 14 à double rangée d'éléments roulants sur un premier côté de la roue dentée 20 à profil hélicoïdal. Un quatrième roulement axial 15 est placé sur un deuxième côté de la roue dentée. Les roulements radiaux 12, 13, 14 comportent deux roulements radiaux latéraux 12, 14 et un roulement radial central 13. L'ensemble comportant l'arbre 10 et les trois roulements radiaux 12, 13 et 14 est un dispositif selon l'invention. L'arbre d'équilibrage 10 comporte une masse excentrée ou balourd 42 qui permet d'obtenir la compensation désirée des vibrations dues au déplacement des pistons, qui ne sont pas représentés pour des raisons de clarté. Selon l'invention, l'arbre d'équilibrage 10 comporte une structure supportant une charge radiale sous la forme d'une came 16 pour l'interaction avec un rouleau suiveur de came 18 pour une pompe d'injection de carburant.A balancing shaft 10 of an internal combustion engine M is shown in FIG. 1. The engine M comprises a frame B. The internal combustion engine M comprises a crankshaft (not shown), one end of which is provided with a gear wheel. The toothed wheel of the crankshaft is engaged with a toothed wheel 20 of the balancer shaft 10, which is rotatably mounted in two supports 22 of the frame B. The rotation of the balancer shaft 10 in the supports is allowed by three radial bearings 12, 13 and 14 double row of rolling elements on a first side of the gear wheel 20 helical profile. A fourth axial bearing 15 is placed on a second side of the gear wheel. The radial bearings 12, 13, 14 comprise two lateral radial bearings 12, 14 and a central radial bearing 13. The assembly comprising the shaft 10 and the three radial bearings 12, 13 and 14 is a device according to the invention. The balancer shaft 10 comprises an eccentric or unbalanced mass 42 which makes it possible to obtain the desired compensation for the vibrations due to the displacement of the pistons, which are not represented for the sake of clarity. According to the invention, the balancer shaft 10 has a radial load bearing structure in the form of a cam 16 for interaction with a cam follower roller 18 for a fuel injection pump.

Le premier roulement latéral 12 est placé sur une première extrémité de l'arbre d'équilibrage 10 à proximité immédiate du côté axial de la came 16 écarté de la roue dentée 20. Le roulement central 13 est placé sur l'arbre d'équilibrage 10 à proximité immédiate du côté axial de la came 16 faisant face à la roue dentée 20. On peut ainsi reprendre les charges axiales introduites par le suiveur de came 18 d'une manière très efficace. Une distance axiale entre les faces axiales de la came 16 et les faces axiales des roulements 12 et 13 est inférieure à 1 cm, de préférence même inférieure à 0,5 cm. L'arbre d'équilibrage 10 comprend un balourd 42. Le roulement central 13 est placé entre le balourd 42 et la came 16. Ainsi, on peut reprendre une force centrifuge générée par la masse excentrée du balourd 42 d'une manière très efficace.The first lateral bearing 12 is placed on a first end of the balancer shaft 10 in the immediate vicinity of the axial side of the cam 16 spaced apart from the gear wheel 20. The central bearing 13 is placed on the balance shaft 10 in the immediate vicinity of the axial side of the cam 16 facing the gear wheel 20. It is thus possible to take up the axial loads introduced by the cam follower 18 in a very efficient manner. An axial distance between the axial faces of the cam 16 and the axial faces of the bearings 12 and 13 is less than 1 cm, preferably even less than 0.5 cm. The balance shaft 10 comprises an unbalance 42. The central bearing 13 is placed between the unbalance 42 and the cam 16. Thus, it is possible to take up a centrifugal force generated by the eccentric mass of the unbalance 42 in a very efficient manner.

Le jeu radial du roulement central 13 arrangé entre le balourd 42 et la came 16 est supérieur au jeu radial du premier roulement 12. On peut ainsi obtenir une distribution homogène des forces radiales sur les roulements 12, 13 et 14 comme expliqué en plus grand détail en faisant référence aux figures 3 - 5. Le troisième roulement, soit le deuxième roulement latéral 14, est placé sur un côté axial du balourd 42 écarté de la came 16. En pratique, le moteur à combustion interne comporte deux arbres d'équilibrage 10 et chacun de ces arbres d'équilibrage peut être monté libre en rotation en utilisant quatre ou encore plus de roulements. Les roulements radiaux latéraux 12, 14 à double rangée d'éléments roulants comportent chacun deux roulements 12a, 12b; 14a et 14b à une rangée d'éléments roulants appairés l'un à l'autre. Les roulements 12a, 12b; 14a et 14b à une rangée d'éléments roulants sont des roulements à contacts droits.The radial clearance of the central bearing 13 arranged between the unbalance 42 and the cam 16 is greater than the radial clearance of the first bearing 12. It is thus possible to obtain a homogeneous distribution of the radial forces on the bearings 12, 13 and 14 as explained in greater detail. with reference to FIGS. 3 - 5. The third bearing, the second lateral bearing 14, is placed on an axial side of the unbalance 42 spaced from the cam 16. In practice, the internal combustion engine comprises two balancing shafts 10 and each of these balance shafts can be rotatably mounted using four or more bearings. The lateral radial bearings 12, 14 with a double row of rolling elements each comprise two bearings 12a, 12b; 14a and 14b to a row of rolling elements paired with each other. The bearings 12a, 12b; 14a and 14b to a row of rolling elements are bearings with straight contacts.

En particulier, chacun des deux roulements 12a, 12b; 14a, 14b à une rangée d'éléments roulants comporte une première bague et une deuxième bague fabriqués de telle manière qu'il existe un écart axial entre les surfaces axiales de la première bague et de la deuxième bague, dans une configuration sans forces axiales. Les roulements 12a, 12b; 14a et 14b à une rangée d'éléments roulants sont sélectionnés et appairés tel que les roulements 12a, 12b; 14a et 14b à une rangée d'éléments roulants constituant un des roulements 12, 14 à double rangée d'éléments roulants ont des écarts axiaux complémentaires. Grâce à l'appairement, les jeux radiaux des roulements radiaux latéraux 12, 14 sont très faibles. De la même manière, le roulement radial central 13 peut comporter deux roulements 13a, 13b à une rangée d'éléments roulants appairés l'un à l'autre. Cependant, le jeu radial du roulement radial central 13 doit être choisi plus grand que celui des deux roulements radiaux latéraux 12, 14. Selon un mode de réalisation, les roulements 12, 13 et 14 à double rangée d'éléments roulants sont lubrifiés par une huile de lubrification du moteur à combustion interne M. Selon un mode de réalisation, les roulements 12, 13 et 14 à double rangée d'éléments roulants sont équipés de joints d'étanchéité qui maintiennent, dans une chambre de roulement délimitée par lesdits joints, un lubrifiant, tel qu'une huile ou une graisse, disposée avant l'assemblage desdits joints avec les bagues du roulement. L'appairement des roulements 12a, 12b; 13a; 13b; 14a et 14b permet d'éliminer le bruit généré par le fonctionnement des roulements 12, 13 et 14 en supprimant le jeu axial. Comme représenté sur la figure 2 pour le roulement radial latéral 12 uniquement, le roulement 12 comporte un premier roulement 12a à une seule rangée de billes et un second roulement 12b à une seule rangée de billes. Chacun des roulements 12a et 12b comporte respectivement une rangée de billes, disposée entre une bague intérieure et une bague extérieure. Les roulements 12a et 12b sont accolés l'un à l'autre le long d'un axe de rotation qui correspond également à l'axe longitudinal des roulements 12a et 12b. Les bagues intérieures et les bagues extérieures sont accolées l'une à l'autre par un contact surfacique entre les faces latérales du roulement 12a et les faces latérales du roulement 12b opposées aux faces latérales du roulement 12a. Les caractéristiques techniques des modes de réalisation et variantes décrits ci-dessus peuvent être combinées dans le cadre de la présente invention tel que défini dans les revendications. Les figures 3 - 5 sont des illustrations schématiques. Les déformations de l'arbre 10 ainsi que le jeu du roulement radial central 13 sont illustrés d'une manière très exagérée pour mieux visualiser l'effet. La figure 3 est une illustration schématique d'un dispositif avec un roulement central 13 ayant un jeu radial trop important. Une force radiale F appliquée par le suiveur de came sur la came (non illustré) est répartie sur les roulements latéraux 12 et 14 supportant une force F12 et F14 respectivement. Le jeu radial du roulement central 13 est tellement grand qu'aucune force radiale n'est transférée sur la bague extérieure de ce roulement 13. La figure 4 est une illustration schématique d'un dispositif avec un roulement central 13 ayant un jeu radial trop petit ou bien un jeu radial égal au jeu radial des roulements latéraux 12, 14. Une force radiale F appliquée par le suiveur de came sur la came (non illustré) est répartie sur le premier roulement latéral 12 et le roulement central 13 supportant une force F12 et F13 respectivement. Le jeu radial du roulement central 13 est tellement petit qu'aucune force radiale ne peut être transférée sur le roulement 14. Par contre, une déformation en forme de S peut même résulter en une charge radiale négative, c'est-à-dire dans un sens opposé du sens de la force radiale F. La figure 5 est une illustration schématique d'un dispositif avec un roulement central 13 ayant un jeu radial choisi selon l'invention tel que la force F est répartie sur trois forces F12, F13 et F14 d'une manière aussi homogène que possible.15In particular, each of the two bearings 12a, 12b; 14a, 14b to a row of rolling elements comprises a first ring and a second ring manufactured in such a way that there is an axial gap between the axial surfaces of the first ring and the second ring, in a configuration without axial forces. The bearings 12a, 12b; 14a and 14b to a row of rolling elements are selected and paired such as the bearings 12a, 12b; 14a and 14b to a row of rolling elements constituting one of the bearings 12, 14 with double row of rolling elements have complementary axial deviations. By way of approximation, the radial clearances of the lateral radial bearings 12, 14 are very small. In the same way, the central radial bearing 13 may comprise two bearings 13a, 13b with a row of rolling elements paired with each other. However, the radial clearance of the central radial bearing 13 must be chosen greater than that of the two lateral radial bearings 12, 14. According to one embodiment, the rolling-element bearings 12, 13 and 14 are lubricated by means of a bushing. lubricating oil of the internal combustion engine M. According to one embodiment, the rolling element bearings 12, 13 and 14 are equipped with seals which hold, in a rolling chamber delimited by said joints, a lubricant, such as oil or grease, disposed prior to assembling said seals with the bearing rings. Appearance of bearings 12a, 12b; 13a; 13b; 14a and 14b eliminates the noise generated by the operation of the bearings 12, 13 and 14 by eliminating the axial play. As shown in Figure 2 for the lateral radial bearing 12 only, the bearing 12 has a first bearing 12a single row of balls and a second bearing 12b single row of balls. Each of the bearings 12a and 12b respectively comprises a row of balls disposed between an inner ring and an outer ring. The bearings 12a and 12b are contiguous to each other along an axis of rotation which also corresponds to the longitudinal axis of the bearings 12a and 12b. The inner rings and the outer rings are contiguous to one another by a surface contact between the lateral faces of the bearing 12a and the lateral faces of the bearing 12b opposite the lateral faces of the bearing 12a. The technical features of the embodiments and variants described above may be combined within the scope of the present invention as defined in the claims. Figures 3 - 5 are schematic illustrations. The deformations of the shaft 10 as well as the clearance of the central radial bearing 13 are illustrated in a very exaggerated manner to better visualize the effect. Figure 3 is a schematic illustration of a device with a central bearing 13 having excessive radial clearance. A radial force F applied by the cam follower on the cam (not shown) is distributed over the lateral bearings 12 and 14 supporting a force F12 and F14 respectively. The radial clearance of the central bearing 13 is so large that no radial force is transferred to the outer ring of this bearing 13. FIG. 4 is a schematic illustration of a device with a central bearing 13 having a radial clearance that is too small or a radial clearance equal to the radial clearance of the lateral bearings 12, 14. A radial force F applied by the cam follower on the cam (not shown) is distributed over the first lateral bearing 12 and the central bearing 13 supporting a force F12 and F13 respectively. The radial clearance of the central bearing 13 is so small that no radial force can be transferred to the bearing 14. On the other hand, an S-shaped deformation can even result in a negative radial load, that is to say in an opposite direction of the direction of the radial force F. FIG. 5 is a schematic illustration of a device with a central bearing 13 having a radial clearance chosen according to the invention such that the force F is distributed over three forces F12, F13 and F14 as homogeneously as possible.15

Claims

REVENDICATIONS1. Device comprising a shaft (10) rotatably mounted in a frame by at least two radial lateral bearings (12, 14) and at least one central radial bearing (13) placed between the lateral radial bearings (12, 14) in the direction axial axis of the shaft (10), the shaft comprising at least one structure (16) for supporting a radial load, said structure (16) being placed between a first radial radial bearing (12, 14) and the central radial bearing (13), characterized in that a radial clearance of the central radial bearing (13) is greater than the radial clearance of the first radial radial bearing (12).

2. Device according to claim 1, characterized in that the radial clearance of the central radial bearing (13) is greater than the radial clearance of the two radial lateral bearings (12).

3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the radial clearances of the bearings are determined so that the radial load supported by the structure is distributed homogeneously on the bearings (12, 13, 14).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (10) is a balancing shaft (10) adapted to be rotated by a crankshaft of an internal combustion engine, and in that the structure (16) is in the form of a cam (16) for interaction with a cam follower roller (18).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that an axial distance between the axial faces of the structure (16) and the axial faces of said two bearings (12, 13) flanking the structure (16) is less than 1 cm.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the shaft (10) comprises an unbalance (42) and in that at least one of said two bearings (12, 13) flanking the cam (16) is placed between the unbalance (42) and the cam (16).

7 Device according to one of the preceding claims, characterized in that said bearings (12, 13, 14) are double-row rolling element bearings. 15

8. Device according to claim 7, characterized in that said bearings (12, 13, 14) each comprise two bearings (12a, 12b; 13a, 13b, 14a, 14b) with a row of rolling elements paired one with the other. 20

9. Device according to claim 8, characterized in that each of the two bearings (12a, 12b; 13a, 13b, 14a, 14b) to a row of rolling elements comprises a first ring and a second ring manufactured in such a way that there is an axial gap between axial surfaces of the first ring and the second ring in a configuration without axial forces, the bearings (12a, 12b; 13a, 13b, 14a, 14b) having a row of rolling elements being paired in such a way that the rolling element bearings (12a, 12b; 13a, 13b, 14a, 14b) constituting one of the double-row rolling element bearings (12, 13, 14) have complementary axial deviations .

10. Internal combustion engine comprising a device according to one of the preceding claims. 10 35