Le point complet sur les roulements de roller

Anatomie d'un roulement de roller

Un roulement de roller est composé de 6 éléments

• une bague intérieure ⁽³⁾
• une bague extérieure ⁽⁴⁾
• des corps roulants : les billes. Un roulement 608 standard possède 7 billes ⁽¹⁾
• une cage ⁽²⁾
• les joints d'étanchéité (flasques)
• la lubrification (graisse, huile ou gel)

Les billes souvent sont maintenues par une cage ⁽²⁾ qui leur assure un espacement régulier et qui les empêche de se frotter les unes contre les autres. Les roulements sont lubrifiés avec de la graisse, de l'huile ou du gel.

Combien de roulements par roue de roller ?

Les roulements sont au nombre de 2 par roues. Ils s’insèrent dans le noyau de la roue. Leur cohérence est assurée par une entretoise.

La matière est un des éléments les plus importants du roulement

Les roulements à billes actuels sont réalisés à partir de différents matériaux choisis en fonction de la destination du produit. Les matières employées dans la fabrication des roulements sont :

• le métal (acier ou autre)
• le plastique, Nylon
• la céramique
• le carbone
• la Bakélite

Les roulements de roller privilégient l'acier chromé

Un "vrai" roulement est fabriqué en alliage 100C6 ( une bague intérieure + une bague extérieure + billes ). C'est un acier au chrome trempé puis rectifié. Sa principale caractéristique est sa dureté élevée (entre 62 et 64 HRC). Par comparaison, le 100C6 a des caractéristiques proches de celles du verre : Il est très dur mais cassant en cas de choc.

On trouve sur le marché des roulements " bas de gamme " en acier au carbone. Cette matière a une limite élastique plus haute que les roulements en 100C6. Par comparaison, l'acier au carbone est moins dur que le 100C6, mais moins cassant. Il supportera des charges bien inférieures. Son grain de rectification ( ce qui permet d'avoir une surface de glissement polie type "miroir") sera bien moins bon que le 100C6. En d'autre terme, la glisse sera moins bonne... C'est à éviter.

Sur de nombreux roller de marques, c'est un alliage d'acier au carbone qui est utilisé car le coût de production est 30% inférieur à celui au 100C6... Business quand tu nous tiens !

Les types de roulements de roller peuvent varier selon que l'on est en quad ou en ligne

Les roulements utilisés pour les rollers sont des roulement de type :

• 608 - standard, le plus répandu
• 688 - les fameux micro-roulements
• 607 - avec un alésage central plus fin - répandu en quad

A de rares exceptions près, ces 3 types couvrent l'essentiel de la pratique. On trouve quelques roulements 800-27. Ce sont des roulements à gorge profonde (série 600). Le roulement 608 a un alésage de 8 mm (diamètre de trou central). Le 6 du 600 désigne en mm l'espace en millimètre entre les parois externes des 2 cylindres.

Démontable ou pas ?

Il existe des roulements non démontables et des roulements dit « reconditionnables » (démontables), mais il est préférable de ne pas trop démonter les roulements car on les détériore souvent en effectuant cette opération. La nature, la quantité et la viscosité du lubrifiant constituent la seule différence notable avec les roulements industriels.

Un roulement standard pèse environ 12 grammes et supporte une vitesse de rotation maximale de 40.000 à 48.000 tours par minute, ce qui équivaudrait à une vitesse de 500 km/h à plus de 700 km/h en roller pour une roue de diamètre 80 mm.

Les charges admissibles des roulements : largement surdimensionnées

C'est la matière qui permet de garantir la bonne tenue aux charges statiques et dynamiques annoncées par les fabricants. Il faut aussi, bien sûr, que le roulement comporte le bon nombre de billes.

En d'autre termes, si vous réduisez le nombre de billes, vous réduisez le frottement mais vous réduisez aussi la capacité de charge. Par chance, un 608 est largement surdimensionné pour l'utilisation en roller. On peut donc réduire le nombre de billes sans risque.

Les spécificités d'usure des roulements de roller

En revanche, les roulements de roller subissent un stress particulier lié à la poussée latérale. Chose qu'on rencontre peu dans l'industrie. Cela génère du jeu dans les gorges des roulements.

Faut-il se fier aux normes ABEC et ISO ?

Il y a de nombreuses normes qui définissent un roulement :

• Norme d'appellation
• Norme de tolérance de fabrication
• Norme de capacité de charge
• Norme de jeu radial

Elles sont un peu barbares. Nous parlons principalement de la norme ISO et de la norme ABEC (Norme Américaine). Elle s’échelonne de 1, 3, 5, 7, 9, voire 11 pour les rollers.

" La norme ABEC définit la précision d'exécution du roulement à billes : tolérances sur les cotes externes et internes ainsi que du faux rond de rotation ( le roulement tourne rond et non pas comme une patate ! ) "

A matière égale, un roulement ABEC 7 est meilleur qu'un roulement ABEC 1... mais plutôt pour l'industrie où la précision peut être très importante pour le bon fonctionnement des machines. Mais n'oublions pas que c'est avant tout la qualité de la matière première qui fait la différence.

La norme ABEC est obsolète dans l'industrie

Plus l'indice "ABEC" est élevé, et plus précis seront les roulements. Mais cette norme, obsolète, n’est employée que pour le roller. Elle est remplacée dans l’industrie par la norme ISO. Il est intéressant de noter que la norme ABEC fait référence dans le monde du roller en ligne et qu’elle est même devenue un argument de vente utilisé par les fabricants et les distributeurs.

" Attention, la lubrification joue aussi un grand rôle dans la performance des roulements."

L'emploi de la norme ABEC résulte d’un choix stratégique effectué par les firmes asiatiques qui ne maîtrisent pas toujours la certification ISO. Elles ont contraint ainsi l’ensemble des fabricants mondiaux à s’aligner afin de permettre une meilleure comparaison entre les produits alors que ceux-ci utilisaient la norme ISO qui est plus draconienne.

La norme ABEC tire-t-elle les marques vers le bas ?

La marque INA, par exemple, inscrit une norme ABEC sur ses roulements de roller bien qu’elle soit certifiée ISO. Christian Riefsthal, un directeur commercial de la marque explique que la norme ABEC a inondé le marché depuis plusieurs années et qu’il est impossible de vendre des roulements qui ne sont pascertifiés ainsi.

Les tolérances sur les diamètres internes et externes ne sont pas importants en roller, puisque le roulement est monté dans une roue en polyuréthane et traversé par une vis. Ces deux pièces sont déjà, par définition beaucoup moins précises.
De plus, le faux rond de rotation ( qui lui pourrait être important pour le roller) est déjà au micron sur un ABEC 1 alors que la roue en plastique injectée est elle plus près d'une précision au millimètre. Bref, l'importance de la norme ABEC est très relative.

Tableau n°1 : Correspondances entre normes ABEC et ISO

La rectification : Les normes ne définissant pas la qualité de rectification d'un roulement

C'est néanmoins un des points les plus importants. Pour simplifier, la rectification permet de "lisser" les surfaces de glissement des bagues et des billes. Elle va assurer la qualité de glisse et réduire l'échauffement. Les grands fabricants de roulements sont "normalement" au top à ce niveau. Les Usines Asiatiques se sont créées leurs propres normes.

Les billes des roulements : entre 6 et 7 en général

En général, elles sont en 100C6 et au nombre de 7 pour un 608. Certains produits comportent 8 ou 9 billes. Pour une application roller, il pourrait être intéressant de réduire ce nombre de bille à 6. On réduit ainsi le couple résistant et le frottement. C'est le cas pour les roulement ILQ de Twincam.

On peut aussi trouver des roulements avec billes céramiques (1 seule bille ou toutes les billes en céramique). Cela donne une très bonne glisse, les billes sont très dures, donc bien moins sensibles aux pollutions, poussières, sable, au lubrifiant ( très peu d'huile ou graisse suffisent).

Ces roulements offrent moins de frottements donc moins d'échauffements. Le principal inconvénient est le prix qui peut atteindre 250 € pour 20 roulements.

La cage des roulements

La cage sert à espacer les corps roulants (les billes). Elle peut être en acier au carbone (jamais de 100C6 car c'est à la cage de s'user et non pas aux billes), en nylon ( plastique ), en bronze. Le mieux est une cage en Nylon : Elle sera moins lourde. En revanche, elle aura moins d'inertie. Le coefficient de frottement sera meilleur car le Nylon oppose moins de résistance.

L'étanchéité des roulements

Elle permet de limiter les effets de la pollution du roulement et évite au lubrifiant de sortir. Pour simplifier, il existe deux grands types d'étanchéité :

• Avec 2 flasques métalliques (type ZZ : le plus courant)
• Avec 2 joints synthétiques : (type 2RS). 
• ... En réalité, il existe pratiquement une dizaine de type d'étanchéité !

Le type 2RS n'est pas le plus adapté au roller car le joint frotte sur la bague intérieure et ralenti la rotation du roulement. Par contre, l'étancheité est parfaite. On pourra donc l'utiliser dans des conditions difficiles. Des étanchéités supérieures existent mais ne se trouve pas sur le marché du roller.

La lubrification des roulements

La lubrification répond à de nombreux buts :

• Réduction des frottements et de l'usure
• meilleur refroidissement du roulement
• empêcher ou retarder la pollution du roulement
• augmenter sa durée de vie

On emploie fréquemment deux types de lubrification, la graisse ou l'huile. Mais on trouve de plus en plus de gel dans le roller.

Avantages et inconvénients de l'huile et de la graisse dans les roulements

L'huile apporte l'avantage de pouvoir être changée régulièrement et oppose moins de résistance que la graisse. Néanmoins, elle est souvent utilisée avec des flasques ZZ. Ces flasques ne retiennent pas l'huile donc vous faites quelques minutes de roller et il n'en reste plus grand chose. Certaines graisses ont des caractéristiques de glisse et de frottements qui correspondent mieux aux besoins du roller.

De plus, elles empêchent mieux la pénétration de poussières ou d'eau dans le roulement. Il s'agit de bien doser le pourcentage de graisse. En en mettant peu, vous favorisez la glisse.

Tableau n°2 : Classification des roulements 608

Attention aux intitulés utilisés par les fabricants !

 Chaque fabricant utilise un nom d'étanchéité qui lui est propre. Par exemple, le D et le RS sont théoriquement la même chose. Tout est question de brevet et d'appellation.

Les roulements 608 utilisés dans les patins traditionnels, les skates, les rollers en ligne sont classés en différentes catégories :

• présence ou non de flasques
• nature de ces flasques (polymères ou métalliques)

Les flasques sont des membranes qui protègent les billes et l'intérieur du roulement. Elles peuvent être métalliques ou de nature plastique. Il existe des roulements sans flasques, d'autres n'en possèdent que sur une face.

Les types de roulements présentés dans ce tableau montrent la diversité des produits que l'on peut trouver sur le marché. On pourrait simplifier ce tableau en créant deux catégories : les roulements fermés et les roulements ouvrables.

Certains roulements fermés n'offrent que peu de possibilité d'entretien à l'utilisateur. Si celui-ci tente de les démonter, il risque de les casser. Leur avantage est qu'ils prennent moins la poussière et l'eau mais une fois qu'ils sont grippés, il sont souvent bons à jeter. En revanche, la majorité des joints en élastomère ( plastique) s'enlève très facilement avec un petit tournevis et se "clipsent" aussi simplement.

Les roulements ouverts se classent en plusieurs sous-catégories :

• les ouverts (deux flasques enlevées)
• les semi-ouverts (une flasque enlevée)

Dans le premier cas, les deux flasques s'enlèvent, dans le second une seulement. On peut alors démonter son matériel pour en assurer l'entretien.

Les entretoises des roulements de roller

Ce sont les pièces en métal qui sont insérées entre les deux roulements, à l'intérieur du noyau de la roue (voir la photo en haut de la page). Elles sont généralement en Nylon sur les patins bas de gamme et en métal sur les modèles de moyens et haut de gammes. Elles peuvent être remplacées par des entretoises en aluminium assurant ainsi un meilleur rendement des roulements qui auront plus de cohérence.

Leur rigidité assure une meilleure cohérence des roulements entre eux et avec l'axe. Il existe des entretoises pour axes de 6 mm, 7 mm et 8 mm...
Comme vous pouvez le constater, il existe une grande variété de forme d'entretoises. Leurs dimensions sont déterminées par la tailles des axes, mais aussi par le type de roulements. En effet, les micro roulements nécessitent des entretoises spécifiques.

La fabrication d'un roulement (anglais)

Liens utiles

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