Brevet FR2520460A1 — publié le 19830729

Dispositif d'immobilisation d'un palier élastique dans un tube rigide. L'invention concerne un dispositif d'immobilisation d'un palier élastique destiné à séparer l'arbre de commande d'un élément tubulaire extérieur rigide tel qu'une colonne de direction de véhicule automobile. On connait par le brevet français 2.239.149 un palier élastique dont un élément élastomère est comprimé entre une douille intérieure et un manchon extérieur tubulaire cylindrique ; la surface extérieure de l'élément élastomère étant immobilisée axialement par des sertissages effectués circonférentiellement sur le manchon au niveau des deux extrémités dudit l'élément élastomère. Le problème non résolu par ce type d'immobilisation réside dans le fait que les sertissages réalisés circonférentiellement sur le manchon n'assurent pas avec suffisamment de précision l'immobilisation axiale du palier. Ceci est essentiellement dû au fait que l'un des sertissages est réalisé au travers du manchon sans tenir compte des dispersions dimensionnelles de ce palier dans le sens axial. On observe donc en pratique soit un jeu axial entre les points de sertissage et l'élément élastomère, lorsque ce dernier est trop court, soit une détérioration dudit l'élément ou une compression axiale indésirée de celui-ci lorsque l'outil de sertissage préréglé déforme le manchon extérieur enveloppant un élément élastomère trop long. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà utilisé un anneau d'arrêt élastique qui prend appui sur les flancs d'une gorge et sur une face de l'élément élastomère au cours du processus de sertissage mais ce sont les caractéristiques dimensionnelles de cet anneau et l'emplacement de la gorge d'appui qui doivent assurer le montage en tension du palier. Un autre problème non résolu par le type d'immobilisation précité réside dans le fait qu'il ne permet plus le remplacement aisé du palier. Le remplacement des sertissages par un ensemble d'anneaux d'arrêts élastiques disposés dans deux gorges axialement espacées usinées dans l'élément tubulaire extérieur ou l'arbre de commande ne constitue pas une solution satis-faisante du fait que de tels anneaux n'offrent pas une résistance suffisante lorsqu'ils sont soumis à des efforts axiaux exagérés susceptibles d'être engendrés consécutivement à des chocs transmis par une colonne de direction. Le dispositif d'immobilisation d'un palier élastique tel que décrit au préambule de la revendication principale est caractérisé par le fait que l'élément élastomère porte une gorge périphérique et qu'un organe élastique disposé dans ladite gorge possède au moins deux protubérances circonférentiellement espacées dont la hauteur s'étend radialement au delà de la périphérie de l'élément élastomère tandis que la paroi du tube présente des perçages dont la répartition circonférentielle et la forme sont en correspondance desdites protubérances, dans le but d'assurer la rétention axiale simultanée de l'organe élastique et de élément élastomère. Selon une autre caractéristique du dispositif, on utilise un anneau élastique qui possède également une fente radiale délimitée par les extrémités du profil constitutif de celui-ci qui sont respectivement en appui sur une face de butée limitant l'étendue circonférentielle de la gorge à la périphérie de l'élément élastomère. Cette dernière caractéristique assure l'immobilisation en rotation de l'élément élastomère par suite de l'accrochage des protubérances de l'anneau dans les fentes de l'élément tubulaire. Le dispositif d'immobilisation ainsi réalisé est avantageux du fait que les perçages de retenue de l'anneau élastique peuvent être obtenus au cours du processus de fabrication de l'élément tubulaire sans nécessiter d'opérations d'usinage spéciales après l'assemblage des constituants du dispositif dans le tube. L'élément tubulaire sera par ailleurs d'une dimension axiale plus réduite du fait que la zone d'immobilisation de l'anneau élastique se situe dans la zone de contact de l'élément élastomère avec le tube et non plus de part et d'autre de cet élément élastomère. Lorsque l'anneau et l'élément élastomère sont préassemblés leur montage ou séparation avec le tube extérieur peuvent être effectués sans outillage spécial. Bien entendu, l'invention est applicable aux différents paliers élastiques qui peuvent être indifféremment des paliers à corps roulants ou des paliers lisses. Pour mieux faire comprendre l'invention, on décrira un mode de réalisation de celle-ci appliquée à l'immobilisation axiale d'un palier à aiguilles en référence au dessin sur lequel - la figure 1 est une vue en coupe d'un palier monté sur un arbre de commande. - la figure 2 illustre le montage de l'élément élastomère avec l'anneau élastique dans l'élément tubulaire. - la figure 3 est une coupe transversale de l'élément élastomère dans le plan de la gorge de retenue de 1' anneau élastique. Un arbre tournant 1, qui peut être l'arbre de commande d'un mécanisme de direction, présente une surface cylindrique rectifiée localement en la qui constitue le chemin de roulement intérieur des aiguilles 2. Les aiguilles 2 sont séparées les unes des autres par une cage 3. L'ensemble des organes 2,3 est monté sur l'arbre 1 et est immobilisé axialement par un système 4 d'anneau d'arrêt et de rondelles de butée. Un tube rigide représenté par un élément 5 constitue le manchon extérieur métallique de forme cylindrique qui enveloppe un élément élastomère 6 intérmédiaire. La surface intérieure de l'élément élastomère adhère à une douille 7 dont le périphérie interne constitue l'autre chemin de roulement extérieur des aiguilles 2. L'élément élastomère 6 peut être comprimé entre le manchon 5 et la douille 7 ainsi que l'enseigne le brevet français 2.239.149. La surface extérieure 6a de l'élément élastomère porte une gorge périphérique 8 dont l'étendue circonférentielle est, dans l'exemple représenté, limitée par deux faces de butée 8a, 8b. Un organe élastique constitué par un anneau 9 est disposé dans la gorge 8 et possède au moins deux protubérances 9a, 9b circonférentiellement espacées. La hauteur des protubérances 9a, 9b s'étend radialement au delà de la périphérie de l'élément élastomère 6 ainsi que cela est représenté à la figure 3 dans le but de constituer deux aspérités de rétention. L'immobilisation én rotation et le positionnement angulaire de l'anneau 9 est réalisée par les faces de butée 8a, 8b de la gorge 8 sur lesquelles prennent appui les extrémités de l'anneau 9 muni à cet effet d'une fente radiale 10. L'espacement angulaire des faces 8a, 8b lorsque celui-ci est légèrement plus grand que celui des extrémités de l'anneau 9, au repos, assure la mise sous tension de l'anneau et l'expansion radiale de celui-ci dans la gorge 8 et dans le sens souhaité à la retenue axiale au moyen des protubérances 9a, 9b de l'ensemble constitué par les organes 6,9 dans le tube 5. A et effet, la hauteur des protubérances 9a, 9b de l'anneau monté sur l'élément 6 s'étend radialement au delà de la périphérie de l'élément 6, et la paroi du tube 5 possède des perçages 5a, 5b dont la répartition circonférentielle et la forme correspondent à celle des protubérances 9a, 9b. Un tel agencement assure la rétention axiale et angulaire de l'ensemble des organes 6,9 après introduction de ceux-ci dans le tube 5 ainsi que représenté à la figure 2. Sans sortir du cadre de l'invention, il est bien évident que l'on pourra prévoir plusieurs anneaux tels que 9 si l'étendue axiale du palier le justifie et/ou des anneaux à plusieurs protubérances si les dimensions radiales du palier l'exigent. I1 y a également lieu de noter que la forme de la gorge n'est aucunement limitative et que celleci peut tout aussi bien présenter un aspect hélicoïdal recevant un ressort hélicoïdal à protubérances dont les extrémités libres sont accrochées à l'élément élastomère. Les perçages du tube seront dans ce cas répartis selon la même configuration hélicoïdale. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'immobilisation d'un palier élastique dans un tube rigide (5) utilisant un élément élastomère (6) entre une douille intérieure (7) et ledit tube et un organe élastique (9) d'immobilisation, caractérisé par le fait que l'élément élastomère (6) porte une gorge périphérique (8) et que l'organe élastique (9) disposé dans ladite gorge (8), possède au moins deux protubérances (9a, 9b) circonférentiellement espacées dont la hauteur s'étend radialement au dela de la périphérie de l'élément élastomère (6) tandis que la paroi du tube (5) possède des perçages (5a, 5b) dont la répartition circonférentielle et la forme sont en correspondance desdites protubérances (9a, 9b) dans le but d'assurer la rétention axiale simultanée de l'organe élastique (9) et de l'élément élastomère (6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait-que l'organe élastique (9) à protubérances (9a, 9b) est un anneau qui possède une fente radiale (10) délimitée par les extrémités du profil constitutif de l'anneau qui sont respectivement en appui sur deux faces de butée (8a, 8b) limitant l'étendue circonférentielle de la gorge (8).