Brevet FR2531924A1 — publié le 19840224

i o L'invéntion concerne un dispositif pour fixer dans un carter deux paliers à roulement, de préférence des paliers à billes, disposés avec un espacement, les voies de roulement à gorge profondes des deux cotés, qui sont destinées aux deux rangées de billes étant aménagées dans l'arbre, et une douille étant prévue entre les bagues extérieures. Un palier de type similaire est connu par exemple par le DE-OS 20 08 385 Grace à la douille qui y est indiquée, et qui est disposée entre les bagues extérieures, d'une part on obtient une unité structurale, et, d'autre part, la distan e axiale des bagues extérieures est fixée On peut/effectuer le montage et'le démontage de l'unité sans endommager les pièces des paliers Toutefois, lors du montage des roulements à billes, la douille est plutôt gtnaate qu'utile En effet, si l'on veut loger le plus de billes possibles pour obtenir une grande capacité de charge, il est nécessaire de placer l'arbre excentrique- ment par rapport aux bagues extérieures On peut alors - introduire les billes dans l'espace en forme de croissant obtenu, et les répartir Le montage du premier palier sur l'arbre peut encore s'effectuer relativement simple- ment, parce que l'on peut alors omettre la douilleo Mais, avant le montage du deuxième palier, il faut la dispo- ser de toute façnh Or, il n'est plus possible, alors, de placer l'arbre excentriquement par rapport à la bague extérieure, comme cela serait à nouveau nécessaire. L'un des buts principaux-de l'inven- tion est de perfectionner un dispositif du type précédemment défini, de façon à parvenir malgré une mise en place simple de la deuxième rangée de corps de roulement, à monter dans le carter l'ensemble capable de supporter une grande charge, et à l'en démonter, même en appliquant des forces intenses, et cela sans endommager les pièces intérieures du palier, Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait aue la douille est formée par un manchon à gradin, de préférence en matière synthé- tique, et que sa partie de grand diamètre entoure la bague extérieure du palier à roulement qui doit être monté en dernier, tandis que sa petite partie s'étend jusqugà la face frontale de la bague extérieure du paler aqui doit être monté en premier D'autres Do particularités de l"invention seront expliquées ci- apres. Le manchon à gradin franchit l'espace entre les bagues extérieures des deux paliers Par suite, des forces de montage et de démontage peuvent être exercées sur l'une des bagues extérieures sans que des parties de palier subissent des charges excessives Mais, en outre, malgré cela, il est possible de déplacer radialement les deux voies de roulement du palier à monter en dernier, car les deux bagues extérieures ne sont pas entourées par le manchon Par suite, on peut loger, dans les deux voies de roulement, un très grand nombre de corps de roulement, de sorte que la capacité de charge soit accrue. Si l'on prévoit un intervalle entre la face frontale du palier à roulement à monter en dernier et la surface intérieure, axiale, du gradin, il n'est plus nécessaire de fabriquer les pièces avec des dimensions axiales très précises, car grâce à la position axiale relative du manchon à gradin et de la bague extérieure, on peut lors de l'assemblage, compen- ser les écartso Par suite, on économise des frais en partiuulier sur la fabrication du manchon à gradin. En outre, grâce à cette disposition, lorsqu'on utilise une bague extérieure sans partie débordante ou sans épaulement, il est possible de pousser celle-ci vers l'intérieur de l'intervalle du manchon à gradin lorsqu'on introduit les corps de roulement Ainsi, on peut augmenter encore le nombre des corps de roulement Selon un autre mode d'exécution, dans l'intervalle mentionné est prévu un ressort de compression, qui, après l'introductioq des corps de roulement, repousse la bague extérieure vers sa position correcte sur la voie de roulement de ltarbreo De préférence, entre la partie de grand diamètre extérieur du manchon à gradin et le carter est prévu un sous-dimensionnement qui-est supérieur au jeu entre son diamètre intérieur et la bague extérieure du palier à roulement Par suites il est tout d'abord possible de déplacer axialement la bague extérieure relativement au manchon à gradin, ce qui facilite le montage Mais, après le montagei on obtient tout de mtme une immobilisation axiale suffisante de toutes les pièces Celle-ci peut encore 8 tre accrue par le fait que la surface latérale de la bague extérieure de l'un au moins des paliers à roule- ment est munie de dents, au moins sur une partie de sa longueur Celles-ci s'enfoncent dans le manchon à gradin lors du montage, et, donnent ainsi un assemblage rigide. Afin que lescorps de roulement ne tombent pas dans l'espace intérieur indispensable, lors du montage qui a lieu le plus souvent pour une position verticale de l'arbre, dans la région du gradin du manchon est prévu un segment qui est orienté vers l'intérieur, et sur lequel est formée une partie en forme de portion d'anneau s'étendant axialement à peu près jusqu'au volume enveloppant les corps de roulement. Entre la petite -partie du manchon à gradin et les bagues extérieures du palier à roule- ment à monter en premier lieu est prévu un assemblage il à enc ioaetage Celui-ci est de préférence formé d'une saillie élastique du manchon à gradin,qui s'enclanche dans une rainure de la bague extérieure Ainsi, avant m 9 me le montage complet, on obtient une unité structurale. Pour faciliter l'installation du palier à monter en premier lieu, entre la bague extérieure de celui-ci et l'alésage du carter, peut etre prévu un manchon intermédiaire Selon un autre mode d'exécution, celui-ci, ainsi que le manchon à gradin, peuvent présenter, à leur extrémité extérieure, une bride dirigée radialement Ainsi, la position axiale de ces pièces relativement au carter peut être mieux fixée et maintenue. On expliquera plus loin un procédé d'assemblage et de fixation des paliers, qui permet de réaliser des paliers capables de supporter de grandes charges avec possibilité de montage et de démontage sans problèmes, Diverses formes de réalisation de l'invention vont être décrites ci-après à l'aide des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe partielle d'un palier de pédalier de bicyclette, muni d'un dispositif selon l'invention; la figure 2 montre une variante; la figure 3 montre une réalisation selon la figure 2, après montage partiel; la figure 4 montre une autre variante, en coupe partielle, Selon la figure 1, l'arbre 1 est muni de deux voies de roulement,espacées 2 et 3, destinées à des billes Le palier à roulement qui doit être monté en premier, 5, comportant une bague extérieure 6, est monté directement dans la cage 7 La bague extérieure 2531924- 8 du palier qui doit être monté en dernier, 9, est entourée par un manchon à gradin 10, notamment par sa partie de plus grand diamètre 10 'o Sa petite partie, ", par contre, ne s'étend que jusqu'au côté frontal 6 '- de la bague extérieure 6. La variante de la figure 2 montre une réalisation préférentielle Dans ce cas aussi des voies de roulement, 2 et 3, destinées aux billes 4 sont aménagées dans l'arbre 1 o La:bague extérieure 11 est par contre entourée par une douille intermédiaire 12, munie d'une bride radiale 12 t et emmanchée à force dans le carter 7 La bague extérieure 13 du palier qui doit être montée en dernier, 9, est entourée, comme sur la figure 1, par le manchon à gradin 14, notamment par sa grande partie 14 ' Dans la région axialement extérieure du manchon à gradin 14 se trouve une bride radiale, 15, servant à l'immobilisation axiale Dans la région du gradin 16 du manchon 14 est prévu un segment 17 qui est orienté radialement vers l'intérieur, et sur lequel est formée une partie 18, en portion d'anneau, orientée axialement Cette dernière sert à soutenir les billes 4 lorsque, préalablement au montage, elle est poussée vers l'avant par sa face frontale, 18 ', à peu près jusqu'au cercle 19, tangent aux billes 4 o Cela est rendu possible par l'intervalle 20, à l'aide duquel on peut aussi compenser des tolérances- axiales des pièces Dans la région de la petite partie, 14 ", d'une part il se produit une application contre la face frontale de la bague extérieure 11, d'autre part le manchon à gradin 14 présente une saillie élastique 21 qui s'engage par encliquetage dans une rainure 22 de la bague extérieure 11 On obtient ainsi une unité structuraleo Sur la surface latérale des bagues extérieures 11 et 13 sont prévues, par endroits, des dents 23, à l'aide desquelles l'immobilisation axiale est Amélioréee L'assembllage des paliers 5, 9 et la fixation de ceux-ci dans le carter 7 sont psatiellement indiqués par la figure 3 Tout d'abord, on monte de façon usuelle le palier 5 sur l'arbre 1. On insère alors la bague extérieure 13 dans le 2 anchon à, gradin 14, ce Lui est facile lorsqu'il existe un jeu entre les deux pièces Ensuite, on amese la bague extérieure 13 et le manchon à gradin 14 sur l'arbre 1 de faeçon Leile que les voies de roulement 3 et 13 ' soient face à face A ce stade, on peut déplacer la bague extérieure 13, avec le manchon à gradin 14, excentriquement à l'arbre 1. Cela permet de placer de nombreuses billes 4 dans l'espace en forme de croissant qui existe alors entre la bague extérieure 13 et l'arbre 1 La partie en forme de portion d'anneau 18 est alors utile, car elle empoche les billes 4 de tomber dans la cavité intérieure lorsque sa surface frontale 18 ' est déplacée à peu près jusqu'au cercle tabgent aux billes 4 Cela est facile à cause de l'intervalle 20 et du jeu entre la bague extérieure 13 et le manchon à gradin 14 Après avoir disposé la bague extérieure 13 et le manchon à gradin 14 concentriouement à l'arbre 1, on répartit uniformément les billes 4 sur la circonférence et l'on engage la cage 24 par encliquetageo On peut alors faire coulisser le manchon à gradin 14 relativement à la bague extérieure 13 en direction de la bague extérieure 11, et l'assembler avec celle-ci à l'aide de la saillie élastique 21 et de la rainure 22 On enfonce alors, dans le carter 7, comme le montre la figure 3, l'ensemble formé de l'arbre 1, des paliers 5 et 9 et du manchon à gradin 14 Comme il y aun sous-dimensionnement entre la partie 14 ' du manchon à gradin et la partie 7 ' du carter, qui est supérieur au jeu entre la partie 141 du manchon à gradin et la bague extérieure 13, il- se produit, en vertu de la déformation radiale de la. partie 14 ', une immobilisation axiale sere de toutes les pièces Entre la bague extérieure 13 et la partie 14, cette immobilisation est encore renforcée parce que la première présente des dents 23, qui s'enfoncent dans le manchon à gradin 14. Comme le montre également la figure 3, en même temps que l'on enfonce tout l'ensemble dans le carter 7 par la droite, on peut introduire par la gauche la douille intermédiaire 12 S'il existe un sous-dimensionnement entre celle-ci et le carter 7 ainsi que la bague extérieure 11 i, on obtient là aussi une bonne immobilisation axiale des pièces Afin de simplifier le positionnement do manchon à gradin 14 et de la douille intermédiaire 12, ceux-ci présentent tous deux des brides radiales 15 Quand celles-ci viennent s'appliquer sur les faces frontales du carter 7, la position correcte est atteinte, la figure 4 montre une réalisation légèrement modifiée Dans ce cas, le manchon à gradin présente un intervalle plus large, 26, dans lequel est disposé un ressort de compression 27 Ainsi, il est possible d'utiliser un roulement à billes oblique?. 28, sans épaulement extérieur, Cela permet de remplir le roulement 28 avec des billes 4 d'une façon optimale. Lorsqu'on les met en place, il est simplement nécessaire de faire coulisser axialement la bague extérieure 29 -relativement au ressort 27, ce qui est facile puisqu'il y a du jeu entre le manchon à gradin 25 et la bague extérieure 29 avant montagee Quand les billes 4 ont été introduites et munies de la cage 30, la bague extérieure 29 est repoussée dans sa position correcte, dans cet exemple par le ressort de compression 27. REVENDIOATIONS 1 Dispositif pour fixer dans un carter deux paliers à roulement, de préférence des paliers à billes, disposés avec un espacement, les voies de roulement à gorges profondes des deux e Stés, qui sont destinées aux deux rangées de billes, étant aménagées dans l'arbre, et une douille étant prévue entre les bagues extérieures, dispositif caractérisé par le fait que la douille est formée par un manchon gradin ( 10, 14), de préférence en matière synthétique, et que sa partie de grand diamètre ( 10 ', 14 ') entoure la bague extérieure ( 8, 13) du palier à roulement ( 9) qui doit être monté en dernier, tandis que sa partie ( 10 ", 14 ") s'étend jusqu'à la face frontale ( 6 ') de la bague extérieure ( 6, 11) du palier ( 5) qui doit être monté en premier. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre la face frontale du palier à roulement à monter en dernier ( 9) et la surface intérieure axiale, du gradin ( 16),il existe, après le montage complet, un intervalle ( 20, 26). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans l'intervalle ( 26) est prévu un ressort de compression ( 27). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1-à 3, caractérisé par le fait qu'entre la partie ( 10 ', 14 ') de plus grand diamètre extérieur du manchon à gradin ( 10, 14) et le carter ( 7), il existe un sous-dimensionnement supérieur au jeu entre le diamètre intérieur du manchon à gradin ( 10,14) et la bague extérieure ( 8, 15) du palier à roulement à monter en dernier ( 9). Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que dans c la région du gradin ( 16) du manchon ( 14) est prévu un segment ( 17), qui est orienté radialement vers l'intérieur, et sur lequel est formée uine partie en portion d'anneau ( 18), s'étendant axialement à peu près jusqu'au volume ( 19) enveloppant les corps de roulement ( 4) 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'entre la petite partie ( 14 ") du manchon à gradin ( 14) et la bague extérieure ( 11) du palier à roulement à monter en premier ( 5) est prévu un assemblage à encliquetage 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'assemblage à encliquetage est formé d'une saillie élastique ( 21) du manchon à gradin ( 14), qui est engagée dans une rainure ( 22) de la bague extérieure ( 11). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la bague extérieure ( 11) du palier à roulement ( 5) est entourée par une douille intermédiaire ( 12) de préfé- rence en matière synthétique, qui est montée dans l'alésage du' carter ( 7). 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le manchon à gradin ( 14) et/ou la douille intermédiaire ( 12) présente une bride orientée radialement ( 15, 12 '). Dispositif selon l'une auelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la surface latérale de la bague extérieure ( 11, 13) de l'un au moins des paliers à roulement ( 5, 9) est munie de dents ( 23) sur au moins une partie de sa longueuro 11 ?rocédé d'assemblage des paliers et de fixation des pa lie rs dans le carter à l'aide du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 4 a 10, ractrzisé p: les étapes suivantes: a) tout d'abord, on monote un palier ( 5) dc façon connue par l'arbre ( 1), b) on enfonce ensuite la bague extérieure ( 8, 13) du deuxiéme palier ( 9) dans le manchon à gradin ( 10, 14), c) on place sur l'arbre ( 1) la bague extérieure ( 8 13) et le mancho 2 E gradin 10, 14) de façon telle que les voies de roulement ( 3, 13 ') soient face à face, d) on place la bague extérieure ( 8, 13), en même temps que le manchon à gradin ( 10, 14), un peu excentriquement par rapport à l'arbre ( 1), e) dans l'espace formé, à peu près en forme de croissant, on introduit les billes ( 4), f) après avoir placé la bague extérieure ( 8, 13) et le manchon a gradin ( 10, 14) concentriquement à l'arbre ( 1), on répartit les billes ( 4) et on adapte la cage ( 24) par encliquetage g) si nécessaire, on fait coulisser le manchon à gradin ( 10, 14) jusqu'à la face frontale de la bague extérieure ( 6, 11) du premier palier ( 5), h) on enfonce enfin dans le carter ( 7), l'arbre ( 1), les deux paliers ( 5,,9), le manchon à gradin ( 10, 14), et éventuellement la douille intermédiaire ( 12).