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Bans les roulements à éléments de roulement cylindriques, en général, et, en particulier, dans les roulements comportant des éléments mobiles ayant la forme de cylindres dont le diamètre n'est qu'une fraction de'la longueur de l'élément, et plus particulièrement dans les roulements à aiguilles, les capacités de charge sont telles que, dans le cas où le support du roulement s arbre ou axe, sur lequel le roulement doit être utilisé ne présents pas les qualités requises pour son fonctionnement, qualités telles que la dureté ou le fini nécessaire,
une bague intérieure en acier massif et porteuse du chemin intérieur de roulement doit être montée sur ce support*
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Pour tenir compte des exigences de la technique actuelles, il est désirable qu'un roulement de cette nature ait un encombrement radial aussi faibleque possible et, par suite, que cette bague intérieure de roulement ait elle-même une épaisseur réduite au maximum.
La présente invention a précisément pour objet la réalisation de roulements comportant une bague intérieure d'épaisseur inférieure à celle des bagues établies jusqu'à ce jour.
Conformément à la présente intention, un roulement à éléments de roulement cylindriques dont le diamètre n'est qu'une fraction de la longueur de ces éléments et, en particulier, un roulement à aiguilles dont la bague intérieure de roulement est constituée par un manchon en acier rapporté sur son support est caractérisé par le fait que cemanchon comporte des parties distinctes dont une, aumoins, est circulaire et forme le chemin intérieur de roulement et une autre partie, au moins, est fixée directement et par emmanchement sur son supports
Dans un tel roulement, au moins,
une partie du manchon porteuse du chemin de roulement est établie avec un alésage d'un diamètre supérieur à celui du diamètre le plus faible d'emmanchement dudit manchon sur son supports
Le'manchon du roulement ci-dessus défini peut être constitué par : a) une tôle formée à froid, ou bien b) une portion de tubed'acier étiré à froid, découpée à la longueur voulue et façonnée àdes diamètres différents en ses diverses fractions longitudinales.
Un roulement conforme à l'invention peut, également, comporter, au moins, l'une des caractéristiques suivante8 : a) toute partie du manchon utilisée comme chemin de roulement a une dureté supérieure à celle de toute partie utilisée à l'emmanchement dudit manchon sur son supporta cette dureté supérieure de toute partie du manchon utilisée comme chemin de roulement peut être obtenue par tout traitement de durcissement connut
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b) entre, au moins, une partie durcie servant de ch@@in de roulement et une partie utilisée à l'emmanchement du manchon sur son support,
il existe une partie de dureté inférieure à celle utilisée comme chemin de' roulement, c) au moins, une partie du manchon utilisée comme chemin de roulement a été amenée à un diamètre supérieur à la partie restante dé ce manchon'par un'procédé de trempe locale produisant son extension diamétrale, d) dans le manchon, les parties formant le chemin de roulement et celles servant à son emmanchement ont des épaisseurs sensiblement égales, e) entre, au moins, une partie du manchon servant de chemin de roulemént et une partie ' de cé manchon servant il.
'son emmanchement sur son support, il existe une partie d'épaisseur inférieure à celle de chacune de ces deux parties adjacentes, f) dans lé cas d'un roulement à aiguilles, la paroi de la partie du manchon servant de chemin de roulement intérieur a une épaisseur inférieure au diamètre des aiguilles, g) la bague extérieure du roulement utilisée conjointement avec la bague intérieure est établie en acier d'épaisseur similaire celle de cette dernière, h) le manchon comporte, au moins, une partie servant de chemin de roulement disposée entre deux parties utilisées pour son emmanchement sur son support, i)
une partie du manchon utilisée comme chemin de roulement est située en porte-à-faux par rapport à une autre'partie utilisée pour son emmanchement sur son support, j) le manohon comporte plusieurs parties formant chemin de roulement et plusieurs parties utilisées pour son emmanchement sur son support, k) au moins, une partie du manchon servant à sa fixation sur son arbre de support est établie avec :
ce) un alésage continu dans le sens circonférentiel, ou bien
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8) un alésage discontinu, dans le sens circonférentiel,
1)au moins, une partie du manchon portant chemin de roulement est, avant son emmanchement sur son support, établie avec un alésage d'un diamètre supérieur à celui d'au moins unepartie du manchon servant à l'emmanchement et, alors, une foismontre sur son supporta "cette dernière partie du manchon se trouve fixée de façon serrée sur son support tandis que lé volume creux existant entre la partie précitée d'alésageplus grand et le 'support est rempli, éventuellement, par une matière, plastique, par exemple, de façon à réduire la déformation du manchon sous charge, ou bien, m) au moins, une partie du manchon portant chémin de roulement est,
avant son emmanchement sur son support, établie avec un alésage d'un diamètre légèrement supérieur à celui de la partie du manchon servant à l'emmanchement, la différence entre les deux diamètres étant telle qu'une fois montée sur son support, la susdite partie du manchon servant de ' cheminde roulement soit en contact avec le support avecun serrage moindre que celui de la partie dumanchon 'servantà l'emmanchement, n) la partie extérieure du manchon utilisée comme chemin de roulement présente une surface convexetournée vers les éléments cylindriques deroulement, o) dans un roulement conforme à celui défini sous m), les parties du chemin de roulement adjacentes à sa partie médiane, et qui ont des diamètres intérieur et extérieur inférieure à ceux de cette partie médiane,
sont serrées sur lesupport du manchon, manchon, p) au moins, une partie du manchon servant à son emmanchement sur son support est établie avec dés diamètres d'alésage variant sur le pourtour circonférentiel et dont, par exemple, une partie seulement est plus petite que les alésages de la partie portant le chemin de roulement.
Enfin, la présente invention englobe tout dispositif mécanique comportant un roulement conforme à l'un de ceux ci-dessus définis.
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Les dessins ci-points donnés à titre d'exemples et qui ne sauraient en aucune façon limiter la portée de la présente invention montrent divers manchons pour roulements à éléments
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cylindriques'de roulement établis conformément aux pr3.o.pos dessus définis* Dans ces dessins :
La Fig. 1 est une coupe longitudinale axiale d'un premier manchon pour roulement conforme à l'invention.
La fig. 2 montre, en coupe similaire, le même manchon monté sur son supports
La fig. 3 est une coupe longitudinale axiale d'un manchon similaire au précédente
La fige 4 est une coupe longitudinale axiale d'un manchon
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dont le chemin de roulement est en' porte-1..fawc.
La fig< 5 est une coupe longitudinale axiale d'une variante des manchons des fige. l à 3* " ' ' La'tige 6 est une coupe longitudinale axiale d'un autre manchon*
La fige 7 est une coupe transversale suivant la ligne VII-VII du manchon de la fige 6.
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La tisa 9 est une coupe transversale suivant la ligne VIII-VII j du manchon de la fig. 6.
La fige 9 est une coupe longitudinale axiale d'un roulement complota
La fige 10 est une coupe longitudinale axiale d'un roulement à chemin intérieur de roulement convexe vers les aiguilles.
La fige li estune coupe longitudinale axiale d'un manchon à deux chemins de roulements
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Dans ces diverses figures, les mtmes numéros de référence désignent les mtmes éléments.
Fige l, la bague intérieure de roulement 1 àépr4nenL±,. est CCJ'Ut1 tUéé par un manchon qui a été obtenu soit par formgû à froid d'u.rul tsle d'acier, soit par ùô±m.<.>,<p.< if- 1f'1''''1':.'':''':- 'vl1ht d'im -tube d'acier étiré à froid, la fract3 >1, +. De .tt'\'3t obt"rt\1 '
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@@ant été ensuite façonnée à des diamètres différents, ce manchon pouvant, également, avoir été obtenu de toute autre manière.
La partie médiane 2 de ce manchon qui porte le chemin de roulement a un alésage d1 supérieur au diamètre d2 des parties adjacentes 3-3 utilisées pour l'emmanchement tandis que cas parties 3-3 qui sont destinées à maintenir ledit manchon par emmanchement direct sur son support, ici l'arbre a, sont serrées sur ce support.
De plus, la face extérieure de cette partie 2 du manchon utilisée comme chemin de roulement a été amenée à une dureté supérieure à celle des parties 3-3 servant à l'emmanchement dudit manchon.
Fig. 2, le manchon de la fige 1 est représenté monté sur son support (arbre a) dont ie diamètre est supérieur au diamètre d2 d'une quantité suffisante pour assurer un serrage efficace de ce manchon sur cet arbre par emmanchement dudit manchon sur ledit arbre, le chemin de roulement 2 dudit manchon l étant situé entre les deux jarties ±-± servant à 1'emmanchements . Dams ces figs. 1 et 2, le manchon 1 a une épaisseur sensiblement uniforme.aussi bien dans sa partie 2 formant chemin de roulement que dans ses partiés 3-3 servant à l'emmanchement, ces deux épaisseurs étant sensiblement égâlés.
Conformément à l'invention, il est possible de régler les duretés ét malléabilités des diverses parties du manchon de manière telle que, lors de l'emmanchement du manchon sur son support, la partie 2 de ce manchon portant le chemin de roulement ne soit pas dilatée ou bien ne le soit que d'une valeur très inférieure à celle des parties 3-3 servant à l'emmanchement du manchon sur son support..
Egalement, conformément à l'invention, il est possible de donnor au durcissement du chemin de roulement et à la dureté moindre des parties servant à l'emmanchement des valeurs telles que la résistance à la déformation de la p@rtie du@@le portant le chemin de roulement rende cette dernière partie pr@tiquement
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insensible, aux déformations¯des "parUes servant à 1^lemmanchement.
Big* 5' -dans 1'19 '.ma.ndlon représenté, 'la partie médiane 2 formant le chemin intérieur de roulement à une dureté élevée et elle est séparée des portions extrêmes 3-3 par des parties signalées en traits mixtes 4-4 dont la dureté est inférieure., tandis que les parties extrêmes 3-3 ont une duret6 choisie en conséquence du rôle qu'elles ont à assumer pour assurer le maintier du manchon sur son support par emmanchement.
Dans les fleures précédentes, la partie 2 du manchon formant chemin de roulement est disposée entre les deux parties 3-3 seront à sa fixation sur son support, étant entendu que, comme cela a été Indiqué', 8 formant chemin de roulement peut, lorsque cela est désirable ou nécessaire, être montée en porte-à-faux sur une partie d'emmanchement 3, comme le montré la fig. 4.
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zigs, l à 3 m1"CoZ'e.l le manchon a une épaisseur oans.b2emE uniforme aussi bien dans sa..paàtie 2 formant chemin de roulement que dans ses parties 1,l re .1' emmanahement. ' , zig. 5, au -contraire - la partie'2 du manchon servant de chemin de roulement est sépzoeëe de <s parties adjacentes 2.-.2. par des parties 2-.2 d' épa:
t,svv Md1.11 t84
Cette conformation spéciale du manchon renforce l'insen- sibilité du chemin'de 'roulement,! aux déformations des parties
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3.'*3. lors de leur- èmmanohetnent.
Fige 6, le manahon 1 préoente lune partie médiane 2 de diamètre dl servant de chemin de roulement, située entre deux parties 3-3 de diamètres plus faibles} ici, comme le montra la coupe transversale (Figé 7) faite suivant le plan VII-VII de la fig. 6, l'une de ces parties 3 est réalisée avec des ondulations dont le diamètre le plus faible d2 est Inférieur au diamètre d1, comme le montre la coupe transversale (Fig. Si) faite suivant la.
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ligne VIII-'VIII de la fig. 6, l'autre partie à de diamètre du Inférieur à dl n'est pas constitué en siir ace continue, mais âisoen.t1.nue, par exemple, à l'aide de sa.s.g1\ées ongflyoi.n.:
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établies dans le manchon pour augmenter l'élasticité de ses parties extrêmes*
Fige 9, dans le roulement complet représenté en coupe longitudinale, les aiguilles 7-7 ont un diamètre qui est 'Visiblement supérieur à l'épaisseur e1 du manchon 1 formant ia bague intérieure du roulement et la bague extérieure 8 du roulement établie en t8le emboutie à une épaisseur e2 qui est sensiblement égale à celle de la bague' intérieure '1.
Fig. 10, le chemin de roulement! de la bague 1 est convexe vers les aiguilles 7-7.
Fig. Il., le manchon 1 est établi avec deux chemins de roulement 2-2 séparés l'un dé l'autre par une zône 3 de diamètre inférieur et similaire au diamètre des deux rôbes extrêmes 3-3.
Enfin, la présente invention englobe également tout dispositif mécanique comportant, au moins, un roulement conforme à l'un de ceux ci-dessus définis et décrits*
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In bearings with cylindrical rolling elements, in general, and, in particular, in bearings having movable elements having the form of cylinders the diameter of which is only a fraction of the length of the element, and more particularly in needle bearings, the load capacities are such that, in the case where the support of the bearing s shaft or axis, on which the bearing is to be used, does not have the qualities required for its operation, qualities such as hardness or the necessary finish,
a solid steel inner ring bearing the inner raceway must be mounted on this support *
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In order to take account of the requirements of the present art, it is desirable that a bearing of this nature have as little radial space as possible and, therefore, that this inner bearing race itself have a thickness reduced as much as possible.
The present invention specifically relates to the production of bearings comprising an inner ring of thickness less than that of the rings established to date.
In accordance with the present intention, a bearing with cylindrical rolling elements the diameter of which is only a fraction of the length of these elements and, in particular, a needle bearing, the inner race of which consists of a sleeve in steel attached to its support is characterized by the fact that this sleeve has distinct parts of which one, at least, is circular and forms the inner raceway and another part, at least, is fixed directly and by fitting on its supports
In such a bearing, at least,
part of the bearing sleeve of the raceway is established with a bore of a diameter greater than that of the smallest fitting diameter of said sleeve on its supports
The sleeve of the above-defined bearing may consist of: a) a cold formed sheet, or b) a portion of cold drawn steel tubing, cut to the desired length and shaped to different diameters into its various fractions. longitudinal.
A bearing in accordance with the invention may also have at least one of the following characteristics8: a) any part of the sleeve used as a raceway has a hardness greater than that of any part used for fitting said sleeve on its support this superior hardness of any part of the sleeve used as a raceway can be obtained by any known hardening treatment
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b) between, at least, a hardened part serving as a bearing ch @@ in and a part used for the fitting of the sleeve on its support,
there is a portion of lower hardness than that used as a raceway, c) at least a part of the sleeve used as a raceway has been made to a diameter greater than the remaining part of this sleeve by a process of local hardening producing its diametrical extension, d) in the sleeve, the parts forming the raceway and those serving for its fitting have substantially equal thicknesses, e) between, at least, a part of the sleeve serving as a rolling raceway and a part of this sleeve serving it.
'its fitting on its support, there is a part of thickness less than that of each of these two adjacent parts, f) in the case of a needle bearing, the wall of the part of the sleeve serving as the inner raceway has a thickness less than the diameter of the needles, g) the outer ring of the bearing used in conjunction with the inner ring is made of steel of similar thickness to that of the latter, h) the sleeve has at least one part serving as a bearing placed between two parts used for its fitting on its support, i)
a part of the sleeve used as a raceway is located in cantilever with respect to another part used for its fitting on its support, j) the pressure gauge has several parts forming a raceway and several parts used for its fitting on its support, k) at least part of the sleeve serving to fix it on its support shaft is established with:
ce) continuous reaming in the circumferential direction, or
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8) a discontinuous bore, in the circumferential direction,
1) at least, a part of the sleeve bearing the raceway is, before its fitting on its support, established with a bore of a diameter greater than that of at least part of the sleeve used for the fitting and, then, a time shows on its supporta "this last part of the sleeve is fixed tightly on its support while the hollow volume existing between the aforementioned part of larger bore and the 'support is filled, optionally, by a material, plastic, for example , so as to reduce the deformation of the sleeve under load, or else, m) at least, a part of the sleeve bearing the bearing race is,
before its fitting on its support, established with a bore of a diameter slightly greater than that of the part of the sleeve used for the fitting, the difference between the two diameters being such that once mounted on its support, the aforesaid part of the sleeve serving as 'rolling raceway is in contact with the support with less tightening than that of the sleeve part' serving for the fitting, n) the outer part of the sleeve used as the raceway has a convex surface facing towards the cylindrical rolling elements, o) in a bearing conforming to that defined under m), the parts of the raceway adjacent to its middle part, and which have inner and outer diameters smaller than those of this middle part,
are clamped on the support of the sleeve, sleeve, p) at least, a part of the sleeve serving to fit it on its support is established with bore diameters varying on the circumferential circumference and of which, for example, only a part is smaller than the bores of the part bearing the raceway.
Finally, the present invention encompasses any mechanical device comprising a bearing in accordance with one of those defined above.
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The drawings below given by way of example and which in no way limit the scope of the present invention show various sleeves for bearings with elements
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cylindrical bearings established in accordance with the above-defined pr3.o.pos * In these drawings:
Fig. 1 is an axial longitudinal section of a first sleeve for a bearing according to the invention.
Fig. 2 shows, in similar section, the same sleeve mounted on its supports
Fig. 3 is an axial longitudinal section of a sleeve similar to the previous one
Fig 4 is an axial longitudinal section of a sleeve
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whose track is in 'porte-1..fawc.
Fig <5 is an axial longitudinal section of a variant of the sleeves of the fige. l to 3 * "'' The rod 6 is an axial longitudinal section of another sleeve *
The rod 7 is a cross section along the line VII-VII of the sleeve of the rod 6.
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The web 9 is a cross section along the line VIII-VII j of the sleeve of FIG. 6.
Fig 9 is an axial longitudinal section of a plotted bearing
The pin 10 is an axial longitudinal section of a bearing with an inner raceway convex towards the needles.
The fig li is an axial longitudinal section of a sleeve with two raceways
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In these various figures, the same reference numbers designate the same elements.
Freezes the inner race of the bearing 1 àépr4nenL ± ,. is CCJ'Ut1 tUéé by a sleeve which was obtained either by cold forming of u.rul tsle of steel, or by ùô ± m. <.>, <p. <if- 1f'1 '' '' 1 ':.' ':' '': - 'vl1ht of cold drawn steel tube, the fract3> 1, +. From .tt '\' 3t obt "rt \ 1 '
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@@ ant was then shaped to different diameters, this sleeve can also have been obtained in any other way.
The middle part 2 of this sleeve which carries the raceway has a bore d1 greater than the diameter d2 of the adjacent parts 3-3 used for the fitting while in the case of parts 3-3 which are intended to hold said sleeve by direct fitting on its support, here the shaft a, are clamped on this support.
In addition, the outer face of this part 2 of the sleeve used as a raceway has been made to a higher hardness than that of the parts 3-3 serving for the fitting of said sleeve.
Fig. 2, the sleeve of the pin 1 is shown mounted on its support (shaft a) whose diameter is greater than the diameter d2 by an amount sufficient to ensure effective clamping of this sleeve on this shaft by fitting said sleeve on said shaft, the raceway 2 of said sleeve 1 being located between the two jarties ± - ± serving for 1'emmanchements. Dams these figs. 1 and 2, the sleeve 1 has a substantially uniform thickness both in its part 2 forming the raceway and in its parts 3-3 serving for the fitting, these two thicknesses being substantially equal.
According to the invention, it is possible to adjust the hardnesses and malleability of the various parts of the sleeve such that, when the sleeve is fitted on its support, the part 2 of this sleeve bearing the raceway is not dilated or only by a value much lower than that of parts 3-3 used for fitting the sleeve onto its support.
Also, according to the invention, it is possible to give to the hardening of the raceway and to the reduced hardness of the parts serving for the fitting of values such as the resistance to deformation of the part of the bearing. the raceway makes this last part practically
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insensitive to the deformations "appearing for the fitting.
Big * 5 '-in 1'19' .ma.ndlon shown, 'the middle part 2 forming the inner raceway at a high hardness and it is separated from the end portions 3-3 by parts indicated in phantom 4- 4, the hardness of which is lower., While the end parts 3-3 have a duret6 chosen as a result of the role they have to assume in ensuring the maintenance of the sleeve on its support by fitting.
In the previous flowers, part 2 of the sleeve forming the raceway is disposed between the two parts 3-3 will be fixed to its support, it being understood that, as indicated ', 8 forming the raceway can, when this is desirable or necessary, to be mounted cantilever on a fitting part 3, as shown in fig. 4.
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zigs, l to 3 m1 "CoZ'e.l the sleeve has a uniform thickness oans.b2emE both in sa..paàtie 2 forming a raceway in its parts 1, the re .1 'emmanahement.', zig. 5, on the other hand - part '2 of the sleeve serving as a raceway is separated from the adjacent parts 2 .-. 2 by parts 2-.2 of shoulder:
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This special conformation of the sleeve reinforces the insensibility of the raceway! to the deformations of the parts
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3. '* 3. during their- èmmanohetnent.
Fig 6, the manahon 1 presents the middle part 2 of diameter dl serving as a raceway, located between two parts 3-3 of smaller diameters} here, as shown in the cross section (Fig 7) made according to the plan VII- VII of fig. 6, one of these parts 3 is produced with corrugations, the smallest diameter d2 of which is less than the diameter d1, as shown in the cross section (Fig. Si) made along the.
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line VIII-'VIII of FIG. 6, the other part with a diameter of less than dl is not made into a continuous ace, but âisoen.t1.nue, for example, using sa.s.g1 \ ées ongflyoi.n .:
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established in the sleeve to increase the elasticity of its end parts *
Fig 9, in the complete bearing shown in longitudinal section, the needles 7-7 have a diameter which is' Visibly greater than the thickness e1 of the sleeve 1 forming the inner ring of the bearing and the outer ring 8 of the bearing established in stamped t8le to a thickness e2 which is substantially equal to that of the 'inner' ring 1.
Fig. 10, the raceway! of ring 1 is convex towards needles 7-7.
Fig. II., The sleeve 1 is established with two raceways 2-2 separated from each other by a zone 3 of smaller diameter and similar to the diameter of the two end rotors 3-3.
Finally, the present invention also encompasses any mechanical device comprising, at least, one bearing in accordance with one of those defined and described above *