Brevet FR2451498A1 — publié le 19801010

La présente invention se rapporte d'une manière générale à un dispositif de supportage d'une pièce tournante dans un palier à roulement, et concerne plus particulièrement le montage d'un pignon de crémaillère dans le carter de direction d'un véhicule automobile. On sait que, dans un véhicule automobile, la colonne de direction actionne un pignon de crémaillère logé dans un bottier associé au carter de direction contenant la crémaillère proprement dite, de telle manière que le pignon engrène avec la crémaillère pour commander les roues du véhicule. Or, jusqu'à présent, le pignon de crémaillère était généralement supporté à rotation dans son boîtier à l'aide d'une bague formant palier lisse, ce qui représentait un certain nombre d'inconvénients. En effet, lorsque la colonne de direction est actionnée, le pignon de crémaillère subit des efforts importants, notamment dans le sens radial, ce qui provoque à la longue une détérioration de la bague pu palier lisse précité et engendre du même coup des défauts d'étanchéité, avec au surplus un jeu important d'engrènement entre le pignon et la crémaillère, ce qui évidemment provoque des claquements et donc du bruit, la colonne de direction étant, dans ce cas là, sollicitée en vibration. Et les efforts radiaux imposés au pignon de crémaillère sont encore plus importants si la colonne de direction est formée d'une pluralité de t-iges reliées entre elles par des joints de cardan, conférant à ladite colonne une forme daigne brisée, ce qui, comme on le sait, améliore la sécurité en cas de chocs subis par le véhicule. I1 en résulte une détérioration d'autant plus marquée du palier lisse dans lequel tourne le pignon. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un nouveau montage du pignon de crémaillère dans son bottier associé au carter de direction, lequel montage peut entre effectué d'une façon très précise et sans difficulté, encaisse tous les efforts radiaux impartis au pignon, assure un alignement toujours parfait des pièces en rotation, et permet avantageusement d'obtenir une excellente étanchéité entre ledit pignon et le bottier le contenant. De plus, on évite le jeu entre pignon et crémaillère, ce qui supprime les bruits et empêche la détérioration des dentures.La colonne de direction n'est ainsi plus sujette à des vibrations, de sorte que le confort à la conduite du véhicule est amélioré A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de supportage d'une pièce tournante au moyen d'un palier à roulement constitué par une pluralité d'aiguilles, rouleaux ou analogues encagés dans une bague extérieure, caractérisé en ce qu'on prévoit à l'une des extrémités de ladite bague une collerette annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur formant portée annulaire pour un joint d'étanchéité et jouant le rôle de butée de positionnement axial du roulement dans le palier. On comprend donc déjà que le roulement précité pourra être emmanché à force à l'extrémité du boîtier contenant le pignon de crémaillère, et cela en étant certain que-ledit roulement prendra toujours la position axiale voulue grace à la collerette d'extrémité du roulement qui forme avantageusement une butée de positionnement. Suivant un mode de réalisation de l'invention, la collerette précitée est constituée par une extrémité de la bague qui s'étend radialement vers 11 extérieur et vient de matière avec elle tout en formant butée d'encagement des aiguilles ou rouleaux précités. Selon un autre mode de réalisation, la collerette annulaire précitée est encore constituée par une extrémité de la bague qui s'étend radialement vers l'extérieur et vient de matière avec elle, mais, sur cette extrémité, est rapportée et/ou sertie une pièce annulaire qui forme butée d'encagement des aiguilles ou rouleaux précités. Cette pièce annulaire, selon un exemple de réalisation préféré, enveloppe l'extrémité précitée de la bague. Et, selon l'invention, on peut prévoir un Joint d'étanchéité entre ltextrémité de la bague et la pièce annulaire qui lui est associée. L'invention vise également l'application du dispositif ci-dessus au montage d'un pignon de crémaillère. Plus précisément, le roulement conforme à l'invention est monté dans un logement cylindrique formant boiter de pignon de crémaillère d'un véhicule automobile et recevant ce pignon. Selon une autre caractéristique, un joint annulaire à lèvres assure l'étanchéité entre la collerette du roulément et le pignon précités. L'invention vise encore un véhicule équipé d'un dispositif répondant aux caractéristiques ci-dessus. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation et coupe axiale d'un bottier de pignon de crémaillère selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue partielle et en coupe axiale d'un bottier de pignon de crémaillère muni d'un dispositif de supportage de ce pignon, selon un premier mode de réalisation conforme à l'invention, et - la figure 3 est une vue partielle et en coupe axiale d'un deuxième mode de réalisation de dispositif de supportage conforme à l'invention. En se reportant à la figure 1, on voit qu'un système de commande de direction des roues d'un véhicule comprend essentiellement une colonne de direction 1Jéventuellement formée de plusieurs tiges 2 reliées par cardan 34 laquelle colonne est solidaire en rotation, par une clavette 4, d'un pignon 3 qui engrène avec une crémaillère 5. La crémaillère 5 qui commande les roues (non représentées) du véhicule est montée dans un carter de direction 6, tandis que le pignon 3 engrenant par sa partie dentée 7 avec ladite crémaillère, est monté à rotation dans un bottier 8 associé obliquement au carter de direction 6. Plus précisément, et comme cela est en soi connu, le pignon denté 3 comprend une extrémité 9 tournant dans un palier à roulement 10wet une partie supérieure ou tête Il montée tournante dans une bague 12 formant palier lisse et emmanchée dans le bottier 8. Généralement, un joint torique 22 est prévu pour assurer l'étanchéité entre les faces en contact du bottier 8, de la bague 12 et de la tête Il du pignon 3 qui, comme on le voit bien sur la figure 1, forme au-delà du bottier 8 une partie évasée ou épaulement lia. Nais, comme cela a été dit au début de la description, les efforts radiaux sur la tête Il du pignon de crémaillère 3 et résultant notamment de l'entratnement en rotation de la colonne de direction 1, provoquent généralement une usure ou une déformation plus ou moins irrégulière du palier lisse ou bagne 12, qui, ainsi, ne permet plus un alignement précis des pièces, de sorte qu'il y a des défauts d'alignement, ce qui évidemment nuit à une bonne étanchéité, même lorsqu'il est prévu un joint, tel que par exemple le joint torique 22. En outre, il en résulte un jeu au niveau de l'engrènement pignon-crémaillère, ce qui se traduit par des claquements de crémaillère lorsque celle-ci est sollicitée en vibration par les roues ou le volant du véhicule. Aussi, conformément à la présente invention et comme on le voit sur les figures 2 et 3, la tête Il du pignon de crémaillère 3 est supportée dans le boiter 8 par une cage à aiguilles, rouleaux ou analogues 13, laquelle cage comporte à l'une de ses extrémités une collerette annulaire 14 qui s'étend radialement vers l'extérieur. Cette collerette annulaire joue avantageusement le rôle de butée de positionnement axial de la cage 13 dans le boîtier 8 et sert également de portée annulaire pour un joint d'étanchéité 15 qui, suivant l'exemple représenté, est un joint à lèvres. Selon le mode de réalisation illustré par la figure 2, la collerette 14 est tout simplement constituée par une partie 16 venant de matière avec la bague 17 formant la cage 13. Et la partie 16 forme un rebord ou analogue 18 constituant une butée d'encagement des aiguilles 19 qui sont ainsi retenues dans la cage 13. Selon le mode de réalisation de la figure 3, la collerette 14 est également constituée par une partie 20 de la bague 17, qui s'étend radialement vers l'extérieur et qui vient de matière avec ladite bague, mais on rapporte ou on sertit sur la partie 20 une pièce annulaire 21 qui, par sa portion d'extrémité 21a, forme butée d'encagement pour les aiguilles 19. Comme il apparait clairement sur la figure 3, la pièce annulaire 21 entoure ou enveloppe la partie 20 de la bague 17. Et on peut prévoir un joint d'étanchéité 22 entre la pièce 21, la bague 17, et le boiter 8. On comprend qu'après emmanchement dans le bottier 8 de la cage 13 à aiguilles 19, la collerette 14, qui forme en quelque sorte un épaulement radial, fait office de butée de positionnement de ladite cage dans le boitier 8 en prenant appui contre le rebord annulaire 8a dudit bottier. Le joint d'étanchéité 15 s'encastre avantageusement entre la collerette annulaire 14 et l'épaulement lia de la tête il du pignon de crémaillère 3, et il comprend une partie formant déflecteur 15a qui coiffe et protège l'assemblage cage à aiguilles - bottier de pignon de crémaillère. Ainsi, grace au montage selon la présente invention, le rebord annulaire 8a du bottier 8 de pignon de crémaillère n'a plus besoin d'être usiné avec une très grande précision pour obtenir l'étanchéité, comme c'était le cas dans l'art antérieur. On a donc réalisé suivant l'invention un dispositif de supportage pour pignon de crémaillère qui estsusceptible d'encaisser tous les efforts radiaux impartis à ce pignon et qui, même après un très long usage, empêche tout défaut d'alignement des pièces. Enfin, un tel dispositif représente une économie de main d'oeuvre importante en ce qu'il évite un certain nombre d'opérations tendant à parfaire l'usinage du bottier de pignon de crémaillère, et du pignon lui-même. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Dispositif de supportage d'une pièce tournante dans un palier à roulement constitué par une pluralité d'aiguilles, rouleaux ou analogues encagés dans une bague extérieure, caractérisé en ce qu'on prévoit à l'une des extrémités de ladite bague une collerette annulaire s'étendant radialement vers l'extérieur, formant portée annulaire pour un joint d'étanchéité et faisant office de butée de positionnement axial du roulement dans le palier. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette précitée est constituée par une extrémité de la bague s'étendant radialement vers l'extérieur et venant de matière avec elle tout en formant butée d'encagement des aiguilles ou rouleaux précités. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette annulaire précitée est constituée par une extrémité de la bague s'étendant radialement vers l'extérieur et venant de matière avec elle, et sur laquelle extrémité est rapportée et/ou sertie une pièce annulaire qui forme butée d'encagement des aiguilles ou rouleaux précités. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce annulaire précitée enveloppe l'extrémité de la bague. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité est prévu entre l'extrémité de la bague et la pièce annulaire précitée. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bague comportant la collerette annulaire précitée est montée dans un logement formant bottier de pignon de crémaillère d'un véhicule automobile et recevant ledit pignon. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un joint annulaire à lèvres assure l'étanchéité entre le pignon précité et son bottier par l'intermédiaire de la collerette. 8. Véhicule équipé d'un dispositif de supportage suivant l'une des revendications précédentes.