Brevet FR2550291A1 — publié le 19850208

L'invention concerne une disposition de palier lisse comportant un élément élastique de palier lisse à paroi mince qui est inséré ou peut s'insérer dans une perforation de logement pratiquée dans une partie de machine portant la disposition de palier lisse, sa surface de dos étant 5 en contact de soutien avec la surface intérieure de la perforation de logement. Dans l'intérêt de l'économie d'énergie, on vise, dans beaucoup de domaines de la construction de machines, à obtenir une construction légère en même temps qu'une grande puissance C'est particulièrement le cas pour 10 les moteurs à combustion interne, en particulier les moteurs de véhicule, o cela a pour effet, entre autres, que les bielles aussi sont de construction relativement légères et cèdent élastiquement sous les charges L'utilisation de paliers à petite épaisseur de paroi favorise aussi cette construction légère En pratique, en particulier dans les moteurs à combustion 15 interne, on constate souvent une accumulation de calamine sur le dos des paliers et étant donné la construction légère des paliers, il se forme dans la perforation de palier une zone d'usure prononcée qui, à la longue, peut conduire à la détérioration du palier La relation de cause à effet entre la formation de calamine et l'usure à l'intérieur du palier a pu 20 être trouvée en vertu du fait que des phénomènes d'usure analogues se produisent dans des paliers lisses dans lesquels, pendant le montage, des impuretés viennent se placer entre la surface de dos de la coquille de palier et la perforation de logement On a des raisons de supposer que dans les cas de ce genre, les impuretés poussent la coquille de palier 25 à s'écarter de la perforation de logement vers l'intérieur, donc vers le tourillon et causent par suite, en cet endroit, une usure accrue La calamine, qui s'accumule entre la surface de dos du palier et le logement de palier, se comporte aussi de façon analogue Antérieurement, on pouvait lutter contre l'accumulation de calamine en augmentant la précharge dans 30 le palier Toutefois, cette mesure est astreinte à des limites, étant donné qu'en particulier pour des raisons de fabricationn, les limites de fluage des coquilles de soutien en acier des paliers ne peuvent pas être augmentées à volonté En outre, l'augmentation de la précharge dans le palier nécessiterait des parties de machine plus résistantes et donc plus lourdes et 35 des vis ou autres éléments de fixation plus résistants, donc plus lourds, comprimant ces parties de machine Cela s'opposerait à nouveau à la construction légère que l'on recherche. Relativement à cela, l'invention vise à fournir une mesure qui empêche l'accumulation de calamine entre la surface de dos du palier et la perforation de logment sans que l'on doive renforcer et donc rendre plus lourdes les parties de machine logeant le palier et les éléments maintenant assem5 blée la disposition de palier. Ce problème est résolu, selon l'invention, par le fait que dans au moins une des surfaces en contact, à savoir la surface de dos de l'élément de palier lisse et la surface intérieure du logement de palier, des canaux de drainage sont formés pour du lubrifiant liquide ou liquéfié et s'étendent 10 jusqu'aux arêtes terminales axiales de l'élément de palier. L'invention est basée sur cette idée que dans le fonctionnement de la disposition de palier lisse il se produit un mouvement relatif entre la surface de dos de l'élément de palier lisse et la surface intérieure du logement de palier et qu'il est pratiquement impossible d'empêcher ce 15 mouvement relatif et qu'en rendant plus résistants les parties de machine logeant la disposition de palier lisse et les éléments de palier lisse eux-mêmes, on peut diminuer plus ou moins ce mouvement relatif mais non l'empêcher complètement La solution de ce problème, selon l'invention, part donc de ce principe que l'on peut lutter efficacement contre l'accumu20 lation de calamine si l'on donne au lubrifiant liquide ou liquéfié qui arrive, lors du mouvement relatif, entre la surface de dos de l'élément de palier lisse et la surface intérieure du logement de palier, la possibilité de s'échapper, au cours de ce mouvement relatif, vers les arêtes terminales axiales de l'élément de palier lisse On a trouvé, de façon surpre25 nante, que de cette manière, on peut éviter les conditions de la formation de calamine, en ce qui concerne la pression et la température dans le lubrifiant qui parvient entre la surface de dos de l'élément de palier lisse et la surface intérieure du logement de palier. Il est vrai qu'il est connu, par le brevet US 2 905 511, de prévoir 30 des creux à la surface de dos des éléments de palier lisse pour augmenter ainsi l'élasticité et la plasticité de ceux-ci et diminuer ainsi les détériorations de palier dues à la fatigue et au grippage Toutefois, ces creux prévus pour augmenter l'élasticité et la plasticité de l'élément de palier ne conviennent pas comme canaux de drainage pour le lubrifiant liquide 35 ou liquéfié, en particulier ils sont plusieurs fois trop grossiers pour pouvoir jouer ce rôle de canaux de drainage D'ailleurs, par l'augmentation de l'élasticité et de la plasticité des éléments de palier, le mouvement relatif entre la surface de dos de l'élément de palier lisse et la surface intérieure du logement de palier, dans le fonctionnement de dispositions de ce genre, est notablement accru et par suite, a précisément pour effet d'amener le lubrifiant liquide ou liquifié à pénétrer en quantités notables 5 entre la surface de dos de l'élément de palier et la surface intérieure du logement de palier et à provoquer la formation de calamine dans les régions de la surface de dos qui subsistent entre ces creux. Par le brevet US 2576 141, il est, en outre, connu d'équiper des éléments de palier lisse, à la surface de dos, de canaux à agent de refroidis10 sement pour pouvoir, pendant le -fonctionnement de la disposition de palier lisse, faire passer de l'agent de refroidissement entre l'élément de palier lisse et le logement de palier Mais de tels canaux à agent de refroidissement sont également trop grossiers pour servir de canaux de drainage du lubrifiant qui arrive entre la surface de dos de l'élément de palier 15 lisse et la surface intérieure du logement de palier. Relativement à la constitution connue de la surface de dos des éléments de palier lisse, avec des creux augmentant l'élasticité et la plasticité et avec des canaux à agent de refroidissement, il est particulièrement important, pour les canaux de drainage prévus selon l'invention, que le 20 contact de soutien entre les surfaces de l'élément de palier lisse et le logement de palier ne soit pas diminué notablement et que la précharge de l'élément de palier lisse soit également pleinement maintenue Ces deux conditions nécessitent que les canaux de drainage prévus selon l'invention ne constituent réellement qu'une possibilité d'échappement du lubrifiant 25 liquide ou liquéfié qui arrive entre la surface de dos de l'élément de palier lisse et la surface intérieure du logement de palier et qu'ils soient fins en conséquence et ne suppriment qu'une petite partie de la surface de contact de l'élément de palier lisse avec le logement de palier. Par conséquent, selon un mode d'exécution préférentiel de l'invention, 30 la surface occupée par les canaux de drainage doit représenter au maximum 15 % de la surface de contact et la profondeur des canaux de drainage formés à la surface de dos de l'élément de palier lisse doit être limitée à 0,03 à 0,20 mm, soit 2 à 5 % de l'épaisseur de paroi. Les canaux de drainage peuvent être conçus sous les formes les plus 35 diverses Dans le cas le plus simple, les canaux de drainage peuvent s'étendre sur toute la longueur axiale de l'élément de palier lisse, de l'une à l'autre arête terminale axiale Etant donné que fréquemment la formation de calamine ne se produit que localement, et plus précisément de façon reproductible aux mêmes endroits dans un type déterminé de machine, donc en fonction de la nature de la charge de compression de la disposition de palier lisse, il suffit dans de nombreux cas que les canaux de drainage 5 soient présents seulement dans une région partielle déterminée, à savoir la région partielle qui a tendance à la formation de calamine et qui peut être décelée pour le type de machine dont il s'agit. Dans une autre possibilité de constitution, les canaux de drainage peuvent s'étendre de la région centrale de l'élément de palier lisse à 10 l'une et à l'autre arête terminale de celui-ci. De préférence, les canaux de drainage s'étendent en direction pratiquement axiale relativement à l'élément de palier lisse, mais il est possible aussi de prévoir les canaux de drainage obliquement par rapport à la direction axiale ou de former, dans au moins une des surfaces en contact, 15 un réseau de canaux de drainage qui se croisent On peut aussi former des canaux de drainage dans chacune des surfaces en contact, de façon telle que les canaux de drainage formés dans l'une des surfaces croisent ceux qui sont formés dans l'autre surface. Selon un développement particulièrement avantageux de l'invention, 20 les canaux de drainage présentent une grandeur de section qui augmente de la région centrale axiale de l'élément de palier lisse vers l'arête terminale axiale considérée, ou sont complètement omis dans la région centrale axiale Par suite, l'élément de palier lisse n'est pas, aplati dans sa région centrale axiale qui supporte la plus forte charge, de sorte que 25 tout fléchissement est évité et qu'ainsi, on évite une fatigue prématurée de la couche de roulement Par exemple, les canaux de drainage peuvent présenter une largeur croissante de la région centrale axiale de l'élément de palier lisse à son arête terminale axiale considérée En outre, ou au lieu de cela, les canaux de drainage peuvent présenter une profondeur crois30 sante de la région centrale axiale de l'élément de palier lisse vers son arête terminale axiale considérée. Des exemples d'exécution de l'invention sont expliqués ci-après plus précisément à propos des dessins, dans lesquels: la figure 1 montre en perspective une disposition de palier selon 35 l'invention, l'élément de palier lisse étant partiellement arraché et le logement de palier étant partiellement arraché; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1, montrant un mode d'exé- cution modifié; la figure 3 est le développement dans un plan d'une exécution modifiée des canaux de drainage; la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, montrant une autre modification des canaux de drainage; la figure 5 est une vue analogue à la figure 3, montrant des canaux de drainage qui se croisent; la figure 6 est une vue analogue à la figure 1, montrant un autre mode d'exécution de la disposition de palier selon l'invention; la figure 7 est une vue analogue à la figure 3, montrant des canaux 10 de drainage interrompus dans la région centrale axiale de la disposition de palier; la figure 8 est une autre vue analogue à la figure 3, montrant des canaux de drainage interrompus dans la région axiale centrale de la disposition de palier; la figure 9 est une vue analogue à la figure 3, montrant une troisième possibilité de canaux de drainage interrompus dans la région axiale centrale de la disposition de palier lisse; la figure 10 est une vue agrandie en plan de canaux de drainage s'élargissant vers les régions marginales axiales de la disposition de palier, et 20 la figure 11 est une vue en coupe suivant la ligne 11-11 de la figure 10. Les exemples représentés concernent une disposition de palier lisse radial, dans laquelle un élément de palier lisse 11, élastique et à paroi mince, est conçu sous la forme d'une coquille de palier lisse Cette coquil25 le de palier lisse est insérée dans un logement de palier 12 d'une partie de machine, par exemple d'une bielle, de sorte que la surface de dos 13 de l'élément de palier lisse 11 est en contact de soutien avec la surface intérieure 14 du logement de palier, plus précisément avec précharge de l'élément de palier lisse 15. Dans l'exemple de la figure 1, dans la surface de dos 13 de l'élément de palier lisse 11 sont prévus des canaux de drainage 16 s'étendant de l'une des arêtes terminales axiales 15 a jusqu'à l'autre arête terminale axiale 15 b, donc sur toute la longueur axiale de l'élément de palier lisse 11 Ces canaux de drainage 16 sont à peu près dirigés parallèlement 35 à l'axe de la disposition de palier La surface occupée par les canauxde drainage 16 n'est qu'un petit pourcentage de la surface de contact 13, 14. Elle peut représenter au maximum 15 % de la surface de contact 13, 14. La profondeur des canaux de drainage 16 est de 0,05 à 0,1 mm La limitation 25502 e 1 se situe entre 0,03 et 0,20 mm Pour des éléments de palier lisse plus épais, c'est-à-dire des éléments dont l'épaisseur de paroi est d'au moins 5 mm, la profondeur des canaux de drainage doit représenter 2 A 5 % de l'épaisseur de paroi de l'élément de palier lisse. Dans la variante de la figure 2, l'élément de palier lisse 11 présente, de façon classique, une surface de dos lisse 13 En revanche, dans la surface intérieure 14 du logement de palier 12 sont disposés des canaux de drainage 16 a s'étendant de l'une des arêtes terminales axiales 15 a jusqu'à l'autre arête terminale axiale 15 b de l'élément de palier lisse 11 Ces 10 canaux de drainage 16 a n'occupent également qu'un petit pourcentage, au maximum 15 % de la surface de contact 13, 14 En ce qui concerne la profondeur des canaux de drainage, il n'existe en pareil cas aucune condition limite particulière. La figure 3 montre une exécution modifiée, dans laquelle les canaux 15 de drainage 16 b s'étendent obliquement de l'une des arêtes terminales axiales 15 a à l'autre arête terminale axiale 15 b de l'élément de palier lisse. Les canaux de drainage 16 b peuvent, comme dans l'exemple de la figure 1, être pratiqués dans la surface de dos 13 de l'élément de palier lisse 11 ou, comme dans l'exemple de la figure 2, dans la surface intérieure 14 20 du logement de palier. La figure 4 montre une autre possibilité de modification, dans laquelle les canaux de drainage 16 c s'étendent en arc de l'une des arêtes terminales axiales 15 a à l'autre arête terminale axiale 15 b de l'élément de palier lisse De tels canaux de drainage en arc 16 c peuvent, au choix, être prati25 qués dans la surface de dos 13 de l'élément de palier lisse ou dans la surface intérieure 14 du logement de palier. Selon une autre variante, représentée par la figure 5, les canaux de drainage 16 d peuvent être dirigés obliquement et se croiser, mais vont également de l'une des arêtes terminales axiales 15 a jusqu'à l'autre arête 30 terminale axiale 15 b de l'élément de palier lisse A nouveau, ces canaux de drainage 16 d qui se croisent peuvent être pratiqués soit dans la surface de dos 13 de l'élément de palier lisse soit dans la surface intérieure 14 du logement de palier. La figure 6 montre une possibilité de réaliser des canaux de drainage 35 qui se croisent, des canaux de drainage 16 b dirigés obliquement dans un sens étant pratiqués selon la figure 3 dans la surface de dos 13 de l'élément de palier 11, et des canaux de drainage 16 b dirigés obliquement dans l'autre sens étant pratiqués dans la surface intérieure 14 du logement de palier Les deux groupes de canaux de drainage 16 b s'étendent de l'une des arêtes terminales axiales 15 a jusqu'à l'autre arête terminale axiale 15 b de l'élément de palier lisse 11 Comme représenté dans la partie centrale de la figure 6, les canaux de drainage du logement de palier 12, indiqués 5 en pointillé, croisent les canaux de drainage de l'élément de palier lisse 11, indiqués en trait mixte. Pour éviter tout affaiblissement de l'élément de palier lisse 11 et toute diminution de la surface de contact dans la région centrale axiale de la disposition de palier, qui subit la plus forte charge, les canaux 10 de drainage 16 peuvent être interrompus dans la région centrale axiale 17. Les figures 7 et 8 montrent la possibilité de canaux de drainage dirigés axialement 16 qui, comme dans l'exemple des figures 1 et 2, s'étendent pratiquement axialement de l'une des arêtes terminales axiales 15 a à l'autre arête terminale axiale 15 b et sont formés soit dans la surface de dos 13 15 de l'élément de palier lisse 11 soit dans la surface intérieure 14 du logement de palier 12 Les exécutions des figures 7 et 8 se distinguent par le fait que selon la figure 7, les canaux de drainage 16 formés de part et d'autre de la région centrale axiale 17 sont alignés entre eux, tandis que les canaux de drainage 16 selon la figure 8 sont décalés entre eux 20 de part et d'autre de la région centrale axiale 17. La figure 9 montre la possibilité d'interrompre des canaux 16 d qui se croisent, dans la région centrale axiale 17 Une autre possibilité de constitution des canaux de drainage est indiquée par les figures 10 et 11, sur lesquelles sont prévus des canaux de drainage 16 e qui sont continus 25 de l'une des arêtes terminales axiales 15 a jusqu'à l'autre arête terminale axiale 15 b, mais présentent, de la région centrale axiale 17 de la disposition de palier vers les deux arêtes terminales axiales 15 a et 15 b, une grandeur de section croissante Comme le montrent les figures 10 et 11, les canaux de drainage 16 e présentent une largeur croissante vers les arêtes 30 terminales axiales 15 a et 15 b et également une profondeur croissante vers les arêtes terminales axiales 15 a et 15 b De tels canaux 16 e, dont la grandeur de section augmente vers les arêtes terminales axiales 15 a et 15 b peuvent être pratiqués soit dans la surface de dos 13 de l'élément de palier lisse 11 soit dans la surface intérieure 14 du logement de palier 12. Les exemples d'exécution ci-dessus portent sur une disposition de palier lisse radial Toutefois, l'invention peut aussi s'appliquer à d'autres dispositions de palier lisse, par exemple on peut aussi former des canaux de drainage à la surface de dos de paliers lisses axiaux ou de disques de butée et/ou à la surface d'application d'un logement de palier pour de tels paliers lisses axiaux ou disques de butée En pareil cas, les canaux de drainage doivent s'étendre de l'une des arêtes terminales 5 radiales à l'autre arête terminale radiale du palier lisse axial ou du disque de butée. Revendications 1) Disposition de palier lisse comportant un élément élastique de palier lisse à paroi mince qui est inséré ou peut s'insérer dans un logement pratiqué dans une partie de machine portant la disposition de palier lisse, sa surface de dos étant en contact de soutien avec la surface intérieure 5 du logement de palier, disposition caractérisée en ce que dans au moins une des surfaces en contact, à savoir la surface de dos ( 13) de l'élément de palier lisse ( 11) et la surface intérieure ( 14) du logement de palier ( 12) sont formés des canaux de drainage ( 16) destinés à du lubrifiant liquide ou liquéfié et qui s'étendent jusqu'aux arêtes terminales axiales ( 15 a, 10 15 b) de l'élément de palier lisse ( 11). 2) Disposition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface occupée par les canaux de drainage ( 16) représente au maximum 15 % de la surface de contact ( 13, 14), et la profondeur des canaux de drainage ( 16) formés à la surface de dos ( 13) de l'élément de palier lisse ( 11) 15 est limitée entre 0,03 et 0,20 mm, soit 2 à 5 % de l'épaisseur de paroi. 3) Disposition selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les canaux de drainage ( 16) s'étendent sur toute la longueur axiale de l'élément de palier lisse ( 11), de l'une à l'autre des arêtes terminales axiales ( 15 a, 15 b). 4) Disposition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les canaux de drainage ( 16) s'étendent de la région centrale axiale ( 17) de l'élément de palier lisse ( 11) à l'une et à l'autre des arêtes terminales axiales ( 15 a, 15 b). ) Disposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, carac25 térisée en ce que les canaux de drainage ( 16) s'étendent en direction essentiellement axiale relativement à l'élément de palier lisse ( 11). 6) Disposition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que dans au moins une des surfaces en contact ( 13, 14) est formé un réseau de canaux de drainage ( 16 d) qui se croisent. 7) Disposition selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que dans chacune des surfaces en contact ( 13, 14) des canaux de drainage ( 16 b) sont formés de telle sorte que les canaux ( 16 b) formés dans l'une des surfaces de contact ( 13) croisent les canaux ( 16 b) formés dans l'autre surface de contact ( 14). 8) Disposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, carac- térisée en ce que les canaux de 'drainage ( 16 e) présentent une grandeur de section croissante de la région centrale axiale de l'élément de palier lisse ( 11) à chacune des arêtes terminales axiales ( 15 a, 15 b). 9) Disposition selon la revendication 8 caractérisée en ce que les 5 canaux de drainage ( 16 e) présentent une largeur croissante de la région centrale axiale de l'élément de palier lisse ( 11) à chacune de ses arêtes terminales axiales ( 15 a, 15 b). ) Disposition selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que les canaux de drainage ( 16 e) présentent une profon10 deur croissante de la région centrale de l'élément de palier lisse ( 11) à chacune de ses arêtes terminales axiales ( 15 a, 15 b). 11) Disposition selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que, dans le cas o il s'agit d'un palier lisse axial, les canaux de drainage, formés à la surface de dos de l'élément de palier 15 lisse axial ou d'un disque de butée et/ou à la surface d'application prévue dans le logement de palier pour l'élément de palier lisse axial, s'étendent d'une arête terminale radiale à l'autre arête terminale radiale de l'élément de palier lisse.