Brevet FR2356041A1 — publié le 19780120

L'invention due å la collaboration de Monsieur Georges DECOUZON se rapporte aux dispositifs de retenue pour paliers de roulements constitués par au moins un roulement à bagues intérieure et extérieure dont la bague intérieure est supportée par un arbre dont l'extrémité de diamètre réduit porte par exemple une rondelle d'appui et un écrou de fixation et d'immobilisation axiale de ladite bague inte-' rieure. L'invention s'applique plus particulièrenFnt mais non exclusivement aux paliers de roulements k rouleaux coniques. On sait que des paliers à rouleaux coniques montes sans jeu correct, c'est à-dire montés trop serrés ou trop lâchement, ne fourniront pas la durde de vie que l'on attend d'eux par construction. Inversement, IEn réglage correct de ces paliers assure une distribution uniforme des charges, sur la surface portante du palier, et contribue ainsi à une grande longévité de celui-ci. Jusqu'à présent, le réglage de paliers de roulements à rouleaux cyniques montés sur des arbres était considéré comme un travail devant astre effectué uni quement par un personnel expérimenté, utilisant des dispositifs de mesure spéciaux conçus pour assurer un réglage précis. Dans ces conditions, le réglage initial précis et les réglages suivants de tels paliers sur la partie portée d'un arbre qui posaient se révéler nécessaires sur rfilace, étaient difficiles à obtenir. Plus récemment cependant, il est devenu courant d'effectuer simultanément le montage des roulements à rouleaux côniques sur un arbre et leur réglage précis. Â cette fin, l'extrémité de l'arbre est muni d'une partie de diamètre réduit sur une certaine longueur et cette partie de diamètre réduit est séparée de la partie portant le palier au moyen d'un épaulement à angle droit disposé à une certaine distance d'un épaulement de référence également prévu sur l'arbre, et cette distance est très légèrement supérieure à l'étendue axiale totale du aliter et elle est égale au jeu de fonctionnement à prévoir sur le palier, conformément aux exigences particulieres de construction de l'installation. L'invention se propose de supprimer l'opération de réglage du jeu de fonctionnement du palier à la suite d'un remontage des roulements sur leur arbre support et lors du premier montage. L'invention a donc pour objet un dispositif de retenue des paliers qui est préréglable et qui exclut tout réglage ultérieur. L'invention a également pour objet une fusée de roue de véhicule qui possède 2 portées de palier de roulements à rouleaux cyniques espacés axialement et qui porte un dispositif préréglé et préassemblé destiné à la retenue axiale d'un roulement. Conformément à l'invention, des moyens rigidement liés en rotation et en translation sont constitués par une rondelle de retenue montée sur l'extrémité de l'arbre à diamètre réduit, entre l'épaulement limitant axialement une première portée du palier et un organe d'immobilisation a et par un organe préajusté de butée axiale en appui sur une bague du roulement0 Dans le dispositif ainsi réalisé, l'organe d'immobilisation est constitué par exemple par un écrou qui est vissé sur l'extrémité filetée de l'arbre à diamètre réduit et qui bloque l'ensemble des moyens précités.La déformation de l'ensemble, réalisée au cours du montage,permet d'obtenir une légère réduction de l'encombrement axial de celui-ci, ce qui a pour conséquence la formation du jeu de fonctionnement du palier et. la suppression de toute contrainte consécutive à une poussée axiale sur la bague du roulement. Lesdites butée et rondelle constituent de la sorte un ensemble indémontable. Comme la rondelle de cet ensemble est toujours en appui sur un épaulement de arbre porte-palier, il devient possible de mettre en place l'organe d'immo- bilisation axiale du dispositif par un personnel non qualifié qui peut en assurer le serrage et le desserrage sans précaution particulière puisque l'effort de serrage est sans influence sur le jeu de fonctionnement du palier. L'invention est expliquée plus en détail ci-après dans son ensemble à l'aide de modes de réalisation illustratifs mais nullement limitatifs en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une fusée de roue supportant un palier à 2 roulements à rouleaux coniques conformément à la technique anté rieure. - La figure 2 est une vue partielle analogue à celle de la figure 1 mais repré sentant le dispositif de retenue conforme à l'invention. - La figure 3 est une vue en coupe d'une variante de réalisation du dispositif. - La figure 4 est une coupe transversale du dispositif selon la ligne IV - IV de la figure 3. - La figure 5 est une coupe partielle d'une -2ème variante de réalisation du dispositif. - La figure 6 est une coupe transversale du dispositif selon la lignez VI - VI de la figure 5. - La figure 6 bis est une coupe transversale du dispositif selon la ligne VI - VI de la figure 5 avec une forme modifiée de l'organe de butée axiale. - La figure 7 est une coupe partielle d'une 3ème variante de réalisation du dispositif. Pour une meilleure compréhension de la fonction des moyens du dispositif, objet de l'invention, destinésau montage de paliers de roulements à rouleaux coniques utilisés dans de nombreuses et diverses applications mettant en oeuvre un arbre, ces moyens seront décrits ici par comparaison avec les moyens connus, représentés par la figure 1. Plus particulièrement, la référence numérique 1 (figure 1) désigne l'ex- trémité, montée sur un palier; d1un arbre qui s'étend à l'intérieur d'un carter creux 2. Stextrémité de l'arbre comporte des portées fixes 4, 6 espacées axialement et de diamètres différents reliés par une partie 8. Sur les portées 4, 6 de diamètres différents, sont montées les bagues intérieures du palier à rouleaux coniques espacées de manière correspondante . Les roulements sont désignés dans leur ensemble par les références numériques 9,10 et leurs bagues extérieures sont emmanchées à la presse dans des alésages correspondants du carter 2. L'arbre 1 est muni à son extrémité extérieure d'une partie de diamètre réduit 11, cette réduction de diamètre se traduisant par la formation d'un épaulement extérieur à angle droit 12, ainsi qu'on l'a exposé précédemment. De même, ainsi qu'on l'a exposé antérieurement, les moyens de retenue des paliers utilisés dans les montages de palier de la technique antérieure représentés sur la figure 1, comportent un écrou de verrouillage 13 qui est vissé sur l'extrémité de diamètre réduit de l'arbre jusqu'à un emplacement où il est disposé fermement contre la rondelle 14 qui prend appui sur la bague intérieure du roulement ou sur l'épaulement Arrivé à ce point de la description, on peut voir que le dispositif actuel de réglage d'un palier à rouleaux coniques sur la partie portée d'un arbre, d'un axe ou d'un organe analogue, nécessite la mise en oeuvre d'un processus de réglage dont certaines opérations sont délicates à réaliser. Il est généralement admis que l'on bloque l'écrou et la rondelle contre la bague du roulement puis qu'on le dévisse de manière à obtenir un jeu axial de 0,01 à 0,03 mm. Comme on le voit à partir de la description qui précède, les moyens de retenue du palier conformes à l'invention s'ajoutent à l'écrou vissé qui remplit les fonctions d'organe d'immobilisation, mais il est bien évident que 12 écrou vissé pourrait entre tout aussi bien remplacé par une goupille ou une clavette. En se référant à la figure 2, on voit que l'extrémité li de l'arbre 1 porte 11 organe d'immobilisation constitué par l'écrou 13. Ce dernier est en appui sur une rondelle de poussée 14 en butée sur l'épaulement 12 de l'arbre 1. La rondelle 14 est en appui sur un anneau 15 élastique radialement et assure un faible effort d'appui par l'intermédiaire d'une douille 17 sur la bague intérieure 18 lors du serrage de l'écrou 13. La butée axiale, qui est en appui sur la bague intérieure 18 du roulement 9, est réalisée sous la forme d'une douille cylindrique 17 qui présente un fond rigide indéformable 19 percé de l'orifice de passage de l'extrémité It de l'arbre. La douille 17 porte un moyen d'ajustement réalisé selon l'exemple représenté par des parties de paroi déformées 20,21 coopérant axialement avec la rondelle rigide 14 et l'anneau 15. Les déformations 20,21 sont obtenues par sertissage de la rondelle 14 dans la douille 17. Le léger retrait axial du fond 19 de la douille supprime tout effort axial sur le palier et permet d'obtenir le jeu de fonctionnement soua;té. il est à remarquer que la douille 17, l'anneau 15 et la rondelle 14 constituent un ensemble indissociable qui peut titre retiré lors des opérations de vérification du palier et qui peut entre remis en place sans précaution particulière et sans occasionner la modification des jeux de fonctionnement du roulement. En se référant aux figures 3 et 4 sur lesquelles on a repéré uniquement les éléments de cette variante d'exécution, on voit que la douille 37 présente toujours un fond indéformable 39 en appui sur la bague intérieure fixe 18 du roulement de palier 9. La douille 37 possède une paroi crantée qui définit des rainures longi tudinales 40 disposées sur sa paroi interne et qui débouchent axialement vers l'organe d'immobilisation 13. Dans cet exemple de réalisation, la rondelle 34 possède des bras radiaux 35 qui constituent le moyen d'ajustement. Les bras 35 sont dans les rainures correspondantes 40.Les bras 35 sont par ailleurs limités latéralement par une arbre de coupe C travaillant à la manière d'un outil mis en oeuvre par suite d'un décalage angulaire de la douille 37 de sorte que les bras s'ancrent dans les bossages 41 disposés de part et d'autre des rainures 40,ainsi que cela a été représenté en traits pointillés à la figure 4. Pour faciliter la préhension et la manoeuvre de la douille 37, cette dernière possède une portée d'outil munie d'encoches 42 dans lesquelles s'engagent les griffes d'un outil. Dans le but d'obtenir l'ajustement correct de la douille 37, les arêtes de coupe C des bras 35 sont orientées de sorte que le décalage angulaire de la douille 37 s'accompagne egalement d'un déplacement axial au cours duquel se forme le jeu de fonctionnement du roulement 9. Selon la figure 5 qui représente une autre variante de réalisation du dispositif, on utilise une douille 57 à fond indéformable 59 dont la paroi interne porte des dents de coupe 58 dirigées radialement dans les encoches axiales embouties 60 correspondantes de la rondelle 54 en appui sur l'épaulement t2 par son fond. La douille 57 possède soit des perçages radiaux 52 pour faciliter sa préhension au moyen d'un outil, soit un profit hexagonal qui facilite sa manoeuvre au moyen d'une clé (figure 6 bis). Dans cet exemple de réalisation ce sont les dents de coupe 58 de la douille 57 qui constituent le moyen d'ajustement de l'ensemble des pièces 57, 54. Ainsi que cela a été dit pour le dispositif décrit en référence des figures 3 et 4, les dents 58 peuvent entre également orientées de manière à obtenir à la fois leur ancrage dans la rondelle 54 qui possède à cet effet un profil crénelé représenté à la figure 6 et le positionnement axial correct de la douille 57. - Sn se référant à la figure 7, on voit que la rondelle 74 est en appui sur l'epaulement 12 de l'arbre 1 et que la douille 77 est en appui sur la bague fixe du roulement 9 par son fond indéformable 79.La rondelle 74 et la douille 77 sont rendues solidaires au moyen d'une bague plastique 78 en matière thermodurcissable dont le retrait lors de son refroidissement permet d'obtenir le jeu de fonc tionnement du palier. On voit donc que les moyens d'ajustement de la rondelle 74 et de la douille 77 sont constitués par la bague plastique 78. La matière constitutive de la bague 78 est introduite à l'état pateux lors du serrage de la rondelle 74 contre l'épaulement 12, par écrou 13. Il est à noter que l'écrou 13 est un écrou autofreiné évitant tout autre organe d'immobilisation conventionnel tel que chapeau métallique coiffant à la fois l'écrou et l'extrémité filetée 11 de l'arbre traversé par une goupille d'arret. (fig. 1). Il est bien évident que le dispositif de retenue qui vient d'outre décrit s'applique tout aussi bien aux paliers de roulements à billes à contact oblique composés d'un ou de deux roulements. Lorsque les paliers possèdent plusieurs roulements ceus-ci peuvent avoir la même structure ou de" structures différentes, les différents agencements des roulements du palier étant parfaitement connus de l'hoe de l'art. REVENDICATIONS i c) Dispositif de retenue pour paliers de roulements constitués par au moins un rou lement à bagues intérieure et extérieure dont la bague intérieure est supportée par un arbre dont l'extrémité de diamètre réduit porte un organe d'Sxmobilisa- tion axiale de la bague du roulement et prend appui sur une rondelle de pous sée, caractérisé par le fait que le dispositif comprend de plus des moyens (lAs 17, 19-34, 37, 39 - 54, 57, 59 - 74, 78,79) constitués, d'une part, par la rondelle rigide (14, 34, 54, 74) montée sur l'extrémité il de l'arbre 1 à diamètre réduit, entre un épaulement (12) qui limite axialement une portée (6) du palier el; l'organe d'immobilisation axiale (13) et, d'autre part, par un organe de butée axiale (17, 57, 57, 77), qui participent avec des moyens d'ajustement (20, 21 - 35, 58, 78) à l'appui sur une bague du roulement, lesdits moyens étant rigidement liés en rotation et translation. 20) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'organe de butée axiale à moyen d'ajustement est constitué par une douille (17, 37, 57) dont le fond indéformable (19, 39, 59) est en appui sur la bague du roulement et dont la paroi comporte des parties défor'ées (20, 21, 40, 41, 58) solidaires axialement avec la rondelle rigide (14, 34, 54) en appui sur l'épaulement (12) qui limite axialement la portée (6) du palier. 30) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le moyen d'ajustement de l'organe de butée axiale est obtenu à partir des parties déformées (20, 21) lors du sertissage de la rondelle rigide (14) dans la douille (17). 40) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la paroi de la douille (37) possède des rainures (40) débouchant axialement vers lorgane d'immobilisation (13) tandis que la rondelle (34) porte des bras (35) engagés dans lesdites rainures et s'étendant radialement vers la paroi interne de la douille, lesdits bras étant limités latéralement par une ar8te de coupe (C) mise en oeuvre par suite d'un décalage angulaire de la douille (37). 5 ) Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que les arêtes de coupe (C) des bras (35) de la rondelle rigide (34) sont orientées. 50) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par le fait que la paroi de la douille (57) possède des dents de coupe (58) engagées dans les encoches axiales (60) de la rondelle (54), la mise en oeuvre des dents de coupe s'effectuant par suite d'un décalage angulaire de la douille (57). 7 ) Dispositif de retenue selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens d'ajustement de l'organe de butée axiale sont constitués par une matière plastique thermodurcissable solidaire de la rondelle et de l'organe de butée. 80) Dispositif de retenue selon la revendication 7 caractérisé par le fait que le jeu de fonctionnement du palier est égal au retrait par refroidissement de la matière thermodurcissable. 90) Dispositif de retenue selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens (14, 17, 19 - 34, ml 39 - 54, 57, 59 - 74, 78, 79) de retenue du palier sont disposés sur une fusée de roue d'un véhicule automobile.