Brevet FR2511450A1 — publié le 19830218

Dispositif de fixation axiale d'éléments de machine La présente invention concerne un dispositif de fixation axiale d'éléments de machine, notamment de roulements serrés sans jeu ou précontraints, sur un arbre, ou une partie analogue, muni d'une gorge annulaire au moyen d'un anneau fermé en forme de douille qui, dans sa zone d'extrémité non tournée vers l'élément de machine à fixer, est déformé de façon conique par déformation plastique en sorte que la surface frontale corres- pondante pénètre dans la gorge annulaire et s'applique sous pré- contrainte contre le flanc de ladite gorge le plus éloigné de l'élément de machine. Dans un dispositif, ou un procédé de réalisation d'un tel dispositif, connu de ce genre, selon la demande de brevet allemand DE-AS 22 04 831, la précontrainte est appliquée C l'élément de machine à fixer exclusivement par l'outil agissant en direction radiale, lequel doit donc exercer non seulement les forces de déformation, mais aussi les forces de précontrainte, sur l'élément de machine Dans ces conditions, il n'est pas facile d'atteindre une force de précontrainte précise telle que nécessaire, par exemple, pour des roulements, ou dispositifs de palier, serrés sans jeu ou précontraints En outre, l'anneau déformé de façon conique est en appui sur l'arrondi des arêtes du roulement par une surface frontale déformée de la même façon, si bien qu'en cas de forces axiales de précontrainte élevées et/ou de forces axiales élevées survenant en fonctionnement, la pression superficielle sur les relativement petites surfaces d'appui devient tellement forte que ces emplacements se déforment plastiquement et que la précontrainte se trouve donc détruites L'élément de machine n'est alors plus fixé ni suffisamment fort ni à l'emplacement exactement prévu Il en résulte des perturba- tions de fonctionnement et une rapide défaillance du dispositif de palier Enfin, avec des anneaux en forme de douilles à parois minces, on court le risque de voir ceux-ci se cintrer par l'effet des forces exercées en fonctionnement et la fixation se relâcher par conséquent Cela peut aussi se produire en cas de vitesses de rotation, et par conséquent de forces centrifuges, élevées. L'invention a pour objet un dispositif de fixation axiale du genre annoncé qui permette d'appliquer à l'élément de machine à fixer une précontrainte exactement fixée, tout en le soutenant sur une suffisamment grande surface et de le fixer en outre de façon s re et précise même sous des charges des plus élevées. Ce dispositif de fixation axiale est caractérisé par , le fait que l'anneau a la forme d'un anneau coudé dont la branche dirigée radialement vers l'extérieur est en appui contre la face frontale de l'élément de machine à fixer, tandis que la branche de direction axiale est enfoncée dans la gorge annulaire de l'arbre, ou de la partie analogue, en au moins quelques emplacements de son pourtour. Cet agencement en anneau coudé avec une branche dirigée radialement vers l'extérieur permet d'appliquer lors de la fixation une force de précontrainte à l'élément de machine indépendamment de la force de déformation, la force de pré- contrainte étant exercée sur cette branche au moyen d'un outil approprié Cette branche radiale augmente d'autre part la sur- face d'appui entre l'anneau de fixation et l'élément de machine et renforce de plus cet anneau en l'empêchant ainsi de se cin- trer, et par conséquent se relâcher, sous de fortes charges. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention quant à la lutte contre un relâchement de l'anneau coudé, celui- ci est appliqué avec sous-dimensionnement radial de son alésage sur l'arbre, ou la partie analogue, en vue de la formation d'une liaison supplémentaire par pression Il en résulte après montage, entre ledit anneau et l'arbre, ou la partie analogue, un ajustement pressé qui contribue lui aussi à maintenir la position exacte et aussi à faire absorber par cet ajustement au moins une partie des forces axiales à transmettre. Suivant d'autres particularités avantageuses possibles de l'invention, un deuxième anneau est passé par dessus la branche de direction axiale de l'anneau coudé, cela par emmanchement à chaud ou par v'issage sur un bout fileté ménagé, à c 8 té de la gorge annulaire, sur ou dans l'arbre, ou la partie analogue* Ce deuxième anneau emp Oche de même la zone d'extrémité déformée de "se défaire" sous charge et par con- séquent la fixation de se relâcher, L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de deux modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, dont les deux figures représentent des coupes longitudinales partielles d'un dispositif de palier de roues motrices de véhicules automobiles ou analogue. Le dispositif de palier de roues ainsi représenté se compose d'une bague extérieure 1 comportant une bride 2 dirigée radialement vers l'extérieur et destinée à fixer le palier au châssis de machine, non représenté, d'une bague intérieure 5 en deux parties 3 et 4 et enfin de billes 8 disposées en deux rangées entre les bagues 1 et 5 et guidées dans les cages 6 et 7 Les deux parties de bague intérieure 3 et 4 sont glissées sur la surface latérale 9 du corps extérieur 10 d'un joint homocinétique 11, la partie de bague intérieure 3 étant en appui par sa surface frontale-axialement extérieure sur un épaulement 12 du corps extérieur 10, ce dernier muni également d'une bride radiale 13 pour la fixation de la jante de roue, non représentée La fixation des parties de bague intérieure 3 et 4 vers l'autre cfté est assurée par un anneau coudé 14 dont la branche 15 dirigée radialement vers l'extérieur vient s'appuyer contre la surface frontale axialement extérieure d Q la partie de bague intérieure 4 La branche 16, de direction initialement axiale, de l'anneau coudé 14 est ainsi déformée vers l'intérieur de telle façon qu'elle pénètre dans une gorge annulaire 17, de section sensiblement triangulaire, de la surface d'enveloppe 9 du corps extérieur 10 du joint homociné- tique 11 et s'appuie en direction axiale contre le flanc 18 de cette gorge annulaire 17 * Dans l'exemple de réalisation selon la figure 1, la branche 16 initialement axiale de l'anneau coudé 14, représentée schématiquement en sa position initiale à côté de la figure, est forcée, en quelques emplacements de son pourtour, à l'inté- rieur de la gorge annulaire 17 par un outil agissant radialement ou essentiellement en direction radiale Avant et pendant la déformation de la branche axiale 16, on exerce sur la branche radiale 15 une force axiale qui précontraint les deux parties de bague intérieure 3 et 4, et par conséquent les rangées d'élé- ments roulants, l'une par rapport à l'autre Il est en meme temps possible, lors du montage, de tenir le diamètre de l'alé- sage 19 de Panneau coudé 14 plus petit que celui de la surface d'enveloppe 9 du corps extérieur 10 et de chauffer ledit anneau coudé 14 avant sa mise en place Il existe après le refroidis- sement une liaison supplémentaire par pression qui renforce l'effet de maintien de la branche déformée 16 de l'anneau coudé 14. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 2, la branche 16, initialement axiale, de l'anneau coudé 14 est déformée sur tout son pourtour vers l'intérieur de la gorge annulaire 17 On glisse ensuite un autre anneau 20 sur cette branche 16 déformée Ledit anneau comporte une partie filetée 21 qui coopère avec un bout fileté 22 de la surface d'enveloppe 9 du corps extérieur 10 Une surface conique 23 de l'autre anneau 20 recouvre la surface extérieure conique de la branche 16 et empêche sa déformation en retour Ce deuxième anneau 20 rapporté par vissage sert en plus à la fixation du soufflet 24 assurant l'étanchéité du joint homocinétique 11. REVENDICATIONS 1 Dispositif de fixation axiale d'eléments de machine, notamment de roulements serrés sans jeu ou pré- contraints, sur un arbre, ou une partie analogue, muni d'une gorge annulaire au moyen d'un anneau fermé en forme de douille qui, dans sa zone d'extrémité non tournée vers l'élément de machine à fixer, est déformé de façon conique par déformation plastique en sorte que la surface frontale correspondante pénètre dans la gorge circulaire et s'appuie sous précontrainte contre le flanc de la gorge annulaire le plus éloigné de l'élément de machine, dispositif caractérisé par le fait que l'anneau a la forme d'un anneau coudé ( 14) dont la branche ( 15) dirigée radialement vers l'extérieur est en appui contre la face frontale de l'élément de machine ( 3, 4) à fixer, tandis que la branche de direction axiale ( 16) est enî oncée dans la gorge annulaire ( 17) de l'arbre, ou de la partie analogue, ( 10) au moins en quelques emplacements de son pourtour* 2 e Dispositif de fixation axiale d'éléments de machine selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'anneau coudé ( 14) est appliqué avec sous-dimensionnement de son alésage ( 19) sur l'arbre, ou la partie analogue, ( 10) en vue de la formation d'une liaison supplémentaire par pression. 3 Dispositif de fixation axiale d'éléments de machine selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisé par le fait qu'un deuxième anneau ( 20) est passé par dessus la branche de direction axiale ( 16) de l'anneau coudé ( 14). 4 Dispositif de fixation axiale d'éléments de machine selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le deuxième anneau ( 20) est emmanché à chaud. Dispositif de fixation axiale d'éléments de machine selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le deuxième anneau ( 20) est vissé sur un bout fileté ( 22) ménagé à c 8 té de la gorge annulaire ( 17) , sur ou dans l'arbre, ou la partie analogue, ( 10).