Brevet FR2574138A1 — publié le 19860606

Palier pour mouvements longitudinaux et/ou de rotation La présente invention concerne un palier pour mouvements longitu- dinaux et/ou de rotation, avec un corps de palier entourant un arbre et dont la surface extérieure est soutenue radialement dans l'alésage d'une bague porteuse, et avec deux anneaux de blocage respectivement disposés de chaque côté de la bague porteuse et présentant chacun une ou plusieurs saillies qui s'encastrent élastiquement dans un ou plusieurs évidements pratiqués sur la surface extérieure du corps de palier et qui sont munies chacune d'une face d'appui s'appuyant axia- lement vers l'extérieur dans l'évidement correspondant, et d'un seg- ment annulaire faisant saillie au-dessus de la surface extérieure du corps de palier et présentant une face latérale qui s'appuie axiale- ment vers l'intérieur contre une face frontale opposée de la bague porteuse. On connaît un palier de ce type, o le corps de palier présente sur chacun de ses côtés une rainure annulaire destinée à recevoir un anneau de blocage s'encastrant élastiquement dans le sens radial (bre- vet DE-1 912 976). L'inconvénient de ce palier connu est que, pour chaque largeur de la bague porteuse, il faut fabriquer soit des an- neaux de blocage de forme modifiée, soit des corps de palier présen- tant une distance réciproque entre les deux rainures annulaires modi- fiée en conséquence. Du fait du nombre important de corps de palier et/ou d'anneaux de blocage qui doivent être fabriqués séparément pour chaque cas d'utilisation correspondant à une largeur donnée de bague porteuse, le palier connu ne peut pas être fabriqué en grande série de manière rentable. En conséquence, la présente invention a pour objectif de fournir un palier pour mouvements longitudinaux et/ou de rotation du type in- diqué, avec lequel on puisse, en dépit de positions axiales différen- tes d'une ou des deux faces frontales de la bague porteuse montée sur la surface extérieure du corps de palier, employer des corps de palier et des anneaux de blocage de configuration identique. -2- 1 Selon l'invention, cet objectif est atteint par le fait que plu- sieurs évidements sont, à des distances axiales déterminées les uns des autres, ménagés sur au moins un côté du corps de palier dans la surface extérieure de ce dernier de sorte telle que la ou les saillies de l'anneau de blocage peuvent être enclenchées avec décalage axial dans le ou les évidements du corps de palier correspondant à la position axiale respective et/ou à la largeur respective de la bague porteuse. Avec l'agencement selon l'invention, on obtient la possibilité de fixer axialement des bagues porteuses de largeurs différentes sur un même corps de palier avec des anneaux de blocage de configuration identique. De plus, une bague porteuse de largeur donnée peut être fixée en étant décalée axialement sur un même corps de palier de sor- te telle que les lignes d'action de la charge sur le palier transmise du corps de palier à la bague porteuse passent par le milieu des faces de transmission des forces de la bague porteuse. De cette manière, on empêche que la bague porteuse subisse des charges de basculement excentrées nuisibles. Selon une configuration avantageuse de l'invention, l'anneau de blocage est configuré avec des côtés symétriques; on obtient ainsi un montage simple du palier, car les anneaux de blocage peuvent être enclenchés dans le ou les évidements correspondants du corps de palier en étant décalés latéralement, sans que la position axiale de la face latérale de l'anneau de blocage s'appuyant contre la face frontale de la bague porteuse soit modifiée. Selon une autre configuration avantageuse de l'invention, la par- tie annulaire d'au moins un des deux anneaux de blocage présente une face latérale extérieure axialement opposée à la face latérale s'ap- puyant vers l'intérieur, et la ou les saillies présentent une face d'appui intérieure axialement opposée à la face d'appui s'appuyant vers l'extérieur, les deux distances axiales entre les deux faces la- térales et les faces d'appui opposées ayant des valeurs différentes; par suite, la rotation à 180 de l'anneau de blocage et l'enclenche- ment de sa ou ses saillies dans les mêmes évidements entraîne un dé- calage axial de sa face latérale tournée axialement vers l'intérieur. -3- 1 Les deux anneaux de blocage d'un palier peuvent être configurés de manière asymétrique et être encastrés dans les évidements corres- pondants du corps de palier de façon que la ou les saillies d'un des anneaux de blocage soient disposées en étant décalées axialement vers sa face latérale extérieure, tandis que la ou les saillies de l'autre anneau de blocage sont disposées en étant décalées axialement vers sa face latérale intérieure. Si dans ce cas les deux anneaux de blocage sont sortis du ou des évidements, tournés à 180 et enclenchés dans le ou les mêmes évidements, seule la position axiale de la bague por- teuse sur la surface extérieure du corps de palier se modifie. Dans l'autre cas, si seul un des anneaux de blocage est sorti du ou des évidements, tourné à 180 et enclenché à nouveau dans ce ou ces évide- ments, on obtient une distance modifiée entre les faces latérales tournées axialement vers l'intérieur des deux anneaux de blocage. En conséquence, une bague porteuse peut alors être fixée avec une lar- geur adéquatement modifiée entre les deux anneaux de blocage sur la surface extérieure du corps de palier. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, les évi- dements pratiqués sur la surface extérieure du corps de palier sont répartis en symétrie latérale par rapport à un plan médian radial du corps de palier. Selon une nouvelle caractéristique, les distances axiales entre]es évidements du-corps de palier ont des valeurs diffé- rentes, conformément aux largeurs différentes de la bague porteuse. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, pour un palier avec un corps de palier constitué d'une cage en forme de man- chon avec au moins une fente de guidage la traversant radialement, au moins une barre recouvrant de l'extérieur la ou les fentes de guidage et soutenue par sa face externe dans l'alésage de la bague porteuse, et des éléments roulants transmetteurs de charge qui roulent dans le sens longitudinal dans la ou les fentes de guidage, entre la barre et l'arbre, les évidements sont ménagés dans la surface extérieure de la cage et/ou dans la face externe de la ou des barres. Une caractéris- tique supplémentaire prévoit alors que, pour un palier avec plusieurs barres disposées à distance les unes des autres sur la circonférence de la cage et recouvrant chacune de l'extérieur une fente de guidage 2S74138 -4- 1 de].a cage,]es évidements soient ménagés dans la surface extérieure de la cage uniquement dans]la zone comprise entre]les barres voisines les unes des autres sur la circonférence. Enfin, selon une dernière caractéristique avantageuse de]'inven- tion, le corps de palier est réalisé par moulage dans un moule muni de tiroirs radiaux pour former].es évidements. La description qui suit explicite le palier pour mouvements longi- tudinaux et/ou de rotation selon].'invention à l'aide de trois exem- ples de réalisation représentés sur le dessin annexé, lequel montre: à la figure 1, une vue, partie.llement en coupe longitudinale, dans le sens de la flèche A de la figure 2 d'un palier pour mouvements longitudinaux et de rotation ouvert, à la figure 2, une vue en coupe selon B-B du palier présenté à la figure 1, à la figure 3, la vue de côté d'un des anneaux de b].oeage du pa- lier représenté aux figures 1 et 2, à la figure 4, une vue en coupe selon C-C de la figure 3, à la figure 5, une vue, partiellement en coupe longitudinale, d'un palier muni du corps de palier représenté aux figures 1 et 2, mais avec une bague porteuse fixée -sur la surface extérieure du corps de palier de plus faible largeur, et à la figure 6, une vue en coupe longitudinale partielle agrandie d'une autre variante de palier. A la figure 1, la référence 1 désigne un arbre cylindrique (repré- senté en pointillés) et la référence 2 un corps de palier entourant l'arbre, autorisant un mouvement longitudinal-de l'arbre 1. La surface extérieure cylindrique 3 du corps de palier est maintenue centrée dans l'alésage cylindrique d'une bague porteuse 4, et soutenue radialement dans cet alésage. Dans le présent cas, la bague porteuse 4 est conçu comme bague intérieure d'un roulement à aiguilles d'une catégorie de largeur déterminée, de type connu en soi.- Des aiguilles sont alignées les unes derrière les autres sur la circonférence de la bague porteuse 4; ces aiguilles roulent dans le sens circonférentiel entre la piste intérieure de la bague porteuse 4 et la piste extérieure d'une bague extérieure 5 (figures 1 et 2). La - 5 - 1 bague extérieure 5 est montée dans l'alésage d'un logement (non repré- senté), et maintenue axialement et radialement. L'arbre 1 peut ainsi être déplacé dans le sens axial dans l'alésage du corps de palier 2, ainsi qu'en rotation autour de son axe par l'intermédiaire des aiguil- les. La bague porteuse 4 présente un alésage cylindrique 6, sur chaque côté duquel se rattache une face frontale circulaire plane 7. Sur chacune des deux faces frontales 7 s'appuie latéralement un anneau de blocage 8 qui fait ressort vers l'intérieur dans le sens radial et est réalisé en une matière plastique élastiquement dilatable. Les deux anneaux de blocage 8 ont une configuration identique. Sur le bord intérieur cylindrique 9 de sa partie annulaire 10, chaque anneau de blocage 8 présente plusieurs saillies 11 tournées radialement vers l'intérieur (figures 3 et 4). Chaque saillie 11 est enclenchée dans un évidement rectangulaire correspondant 12 ménagé dans la surface extérieure 3 du corps de pa- lier 2. Plusieurs évidements 12 sont disposés sur la surface extérieu- re 3 en étant répartis en symétrie latérale par rapport à un plan mé- dian radial 13 du corps de palier 2, et ce à des distances axiales ré- ciproques 14 différentes (figure 1). Chaque saillie 11 présente une face d'appui 15 tournée axialement vers l'extérieur qui s'appuie fixement sur la paroi opposée 16 de l'évidement 12 correspondant, de sorte que l'anneau de blocage 8 sou- tient axialement vers l'extérieur la bague porteuse 4 (figure 5). La partie annulaire 10 de l'anneau de blocage 8, qui dépasse de la surfa- ce extérieure 3, est serrée élastiquement vers l'intérieur dans le sens radial par son bord intérieur 9. La partie annulaire 10 présente une face latérale plate 17 tournée axialement vers l'intérieur qui est en contact serré avec la face frontale 7 de la bague porteuse 4, et soutient latéralement cette dernière. Dans le présent cas, le corps de palier 2 est constitué par une cage en forme de manchon 18 avec plusieurs fentes de guidage 19 dis- posées sur la circonférence, qui s'étendent axialement et traversent radialement la cage, et avec des barres 20 qui recouvrent chacune de l'extérieur une des fentes de guidage 19 et qui sont soutenues par une - 6 - 1 face externe dans l'alésage 6 de la bague porteuse 4. Des éléments roulants sphériques 21 sont disposés les uns derrière les autres dans chaque fente de guidage 19; ils roulent dans le sens longitudinal entre la barre 20 et l'arbre 1, et transmettent ainsi une charge radiale de l'arbre 1 à la bague porteuse 4 par l'intermédiaire de la barre 20. La cage en forme de manchon 18 est réalisé en matière plastique par moulage par injection. Tant les évidements 12 que les fentes de guidage 19 sont, lors du moulage par injection de la cage 18, formés d'une manière en soi connue par des tiroirs radiaux d'un moule (non représenté). Les évidements 12 s'étendent uniquement au niveau de la surface extérieure 3, qui se situe entre les barres 20 mutuellement voisines sur la circonférence. La figure 5 représente une variante de palier pour mouvements lon- gitudinaux et/ou de rotation, qui présente le corps de palier 2 repré- senté à la figure 1. Pour ce palier, une bague porteuse 4 ayant une largeur 22 relativement réduite est fixée sur la surface extérieure 3 du corps de palier 2. Des anneaux de blocage identiques 8 sont encas- trés dans des évidements 12 de la surface extérieure 3; conformément à la largeur 22 réduite par rapport au palier représenté à la figure 1, ces anneaux de blocage sont disposés en étant décalés axialement vers l'intérieur d'une distance donnée. La bague porteuse 4 du palier représenté à la figure 5 est conçu comme bague intérieure d'un roulement à billes sur rotule en soi con- nu. Les billes 23 roulent dans le sens circonférentiel entre la bague porteuse 4 et la bague extérieure correspondante 24. La bague exté- rieure 24 est montée dans un logement ou autre élément similaire (non représenté). Le palier autorise donc à nouveau tant un mouvement de l'arbre 1 dans le sens longitudinal qu'un mouvement de rotation de l'arbre 1 autour de son axe. Les deux anneaux de blocage 8 présentent des saillies ll disposées en asymétrie par rapport à leur plan médian. Les faces d'appui 15 des saillies ll de chaque anneau de blocage 8, qui s'appuient dans les évidements 12 et qui sont tournées vers l'extérieur, se trouvent à une distance axiale 26 relativement réduite des faces d'appui 17 -7 1 correspondantes, tournées vers l'intérieur. En comparaison, les autres faces latérales 25, tournées vers l'extérieur, des anneaux de blocage 8 se trouvent à une distance axiale 28 plus graride des faces d'appui 27 des saillies 11, tournées vers l'intérieur. Le palier représenté à la figure 5 peut sans grands efforts être réalisé à partir du palier représenté à la figure 1. Lors de la trans- formation en palier représenté à la figure 5, on commence par sortir de leurs évidements les anneaux de blocage présentés à la figure 1 et ].es retirer axialement vers l'extérieur du corps de palier 2. Puis on retire axialement vers un côté-la bague porteuse 4 représentée à la figure 1. Enfin, on enfile au milieu de la surface extérieure 3 du corps de palier 2 la bague porteuse 4 présentée à la figure 5, de lar- geur 22 réduite. En dernier lieu, les deux anneaux de blocage 8 sont montés de chaque côté, sans qu'il faille les tourner à 1800, et ils sont enclenchés dans les évidements 12 qui, conformément à la largeur réduite 22 (normalisée), sont disposés en étant décalés axialement vers l'intérieur. Si, avec le palier représenté à la figure 5, un des deux anneaux de blocage 8 représentés sur le dessin est sorti des-évidements 12, tourné à 180 puis enclenché à nouveau dans les mêmes évidements 12, on obtient entre les deux anneaux de blocage 8 une largeur qui est lé- gèrement inférieure à la largeur 22 représentée à la figure 5. La va- leur de cette réduction de la largeur 22 correspond à la différence entre les distances 26 et 28. Si les deux anneaux de blocage 8 du palier dessiné à la figure 5 sont sortis de leurs évidements 12, tournés à 180 puis insérés à nou- veau dans les mêmes évidements 12, on obtient une réduction doublée de la largeur 22, afin de recevoir une bague porteuse de largeur ré- duite conséquente (non représentée). Du reste, il n'est pas nécessaire de réenclencher dans les mêmes évidements 12 l'anneau de blocage 8 tourné à 1800: on peut enclencher l'anneau de blocage tourné 8 tourné dans un des évidements 12 situés plus à l'intérieur ou à l'extérieur dans le sens axial, de sorte qu'on obtient en conséquence une réduction ou selon le cas une augmentation de la distance entre la face latérale 25 de l'anneau de blocage tourné - 8 - 1 8 et la face latérale 17 de l'autre anneau de blocage non tourné ou également tourné. Une bague porteuse (non représentée) présentant des largeurs encore modifiées peut ainsi être fixée entre les deux anneaux de blocage 8. Dans le présent cas, une rainure annulaire 29 est ménagée des deux côtés du corps de palier 2, dans laquelle on peut enclencher un des deux anneaux de blocage 8 ou un jonc d'arrêt habituel (non repré- senté) en vue de la fixation axiale d'un élément annulaire ajouté sur la surface extérieure 3 -par exemple une rondelle d'étanchéité habi- tuelle, étanchéifiant latéralement l'espace de logement des billes 23. La figure 6 représente une autre variante de palier pour mouve- ments longitudinaux et de rotation, qui présente également le corps de palier représenté à la figure 1. La bague porteuse 4 est ici la bague intérieure d'un roulement à billes rigide fixé dans le logement (non représenté). A nouveau, les deux anneaux de blocage 8 sont configurés avec des côtés symétriques. Dans le présent cas, la saillie 11 de l'anneau de blocage 8 supé- rieur dessiné à la figure 6 se trouve à une distance axiale de la face frontale opposée 7 de la bague porteuse 4 supérieure à la distance axiale entre la saillie 11 de l'anneau de blocage inférieur 8 et la face frontale 7 opposée de la bague 4. Si avec ce palier, les deux anneaux de blocage 8 sont sortis des évidements 12, tournés à 180 puis enclenchés à nouveau dans les mê- mes évidements 12, on obtient lors de la mise en place de la même ba- gue porteuse 4 ou d'une autre bague porteuse de même largeur une po- sition axiale différente de la bague porteuse sur surface extérieure 3 du corps de palier 2. La bague porteuse est alors maintenue sur la surface extérieure 3 en étant décalé latéralement (soit vers le haut à la figure 6) de la différence entre les deux distances axiales 26, 28. Dans le cadre de l'invention, il est possible d'effectuer des mo- difications constructives par rapport aux exemples de réalisation dé- crits ci-dessus. Ainsi, la bague porteuse 4 du palier représenté à la figure 1 peut être configurée avec une face extérieure de forme sphérique convexe et s'engager en cou]lissement par sa face extérieure dans une face 2574 1 38 -9- 1 d'alésage de forme sphérique concave d'un logement ou autre élément similaire. Un palier est ainsi formé, o l'arbre 1 est monté avec possibilité de mouvement basculant par coulissement dans le logement et avec possibilité de mouvement roulant dans le sens longitudinal à l'intérieur du corps de palier. Le corps de palier peut également être conçu comme bague exté- rieure d'un roulement tournant ou encore comme palier lisse, de sorte qu'il fixe alors axialement l'arbre et autorise uniquement un mou- vement de rotation tournant ou tant un mouvement de rotation qu'un mouvement longitudinal de l'arbre. A la place de plusieurs évidements ménagés les uns derrière les autres sur la circonférence de la surface extérieure du corps de pa- lier, on peut également former des évidements individuellement en for- me de rainures annulaires disposés à distance axiale les uns des au- tres sur cette surface extérieure. La position de rotation des anneaux de blocage sur la surface extérieure du corps de palier n'est alors pas fixée. Avec le palier des deux exemples de réalisation décrits plus haut, ces évidements en forme de rainures annulaires s'étendent donc tant dans la cage en forme de manchon que dans les barres du corps de palier (cf. rainure annulaire 29 à la figure 5). Afin d'augmenter l'effet élastique des anneaux de blocage, ces derniers peuvent recevoir une fente traversante en un point de leur circonférence. Les anneaux de blocage seront alors avantageusement réalisés en acier dur pour ressorts, un matériau qui possède une ca- pacité de charge élevée. Les anneaux de blocage ne doivent pas impérativement présenter sur leur bord intérieur des saillies disposées en étant décalées laté- ralement: ces anneaux peuvent également être configurés avec des côtés symétriques, de sorte que les saillies sont disposées en posi- tion médiane entre leurs deux faces latérales. Dans ce cas, la posi- tion axiale de la bague porteuse ou encore des faces latérales de la bague porteuse sur la surface extérieure du corps de palier est uni- quement déterminée par les distances axiales mutuelles entre les évi- dements ménagés sur la surface extérieure du corps de palier. Enfin, il n'est pas nécessaire que la section de l'alésage de la bague porteuse soit cylindrique: elle peut prendre une forme quelcon- que, par exemple elliptique ou encore polygonale. - 10 - 1 REVENDICATIONS 1. Palier pour mouvements longitudinaux et/ou de rotation, avec un corps de palier entourant un arbre et dont la-surface extérieure est soutenue radialement dans l'alésage d'une bague porteuse, et avec deux anneaux de blocage respectivement disposés de chaque côté de la bague porteuse et présentant chacun une ou plusieurs saillies qui s'encastrent élastiquement dans un ou plusieurs évidements pratiqués sur la surface extérieure du corps de palier et qui sont munies chacu- ne d'une face d'appui s'appuyant axia]lement vers l'extérieur dans l'évidement correspondant, et d'un segment annulaire faisant saillie audessus de la surface extérieure du corps de palier et présentant une face latérale qui s'appuie axialement vers l'intérieur contre une face frontale opposée de la bague porteuse, caractérisé par le fait que plusieurs évidements (12) sont, à des distances axiales (14) dé- terminées les uns des autres, ménagés sur au moins un côté du corps de palier (2) dans la surface extérieure (3) de ce dernier de sorte telle que la ou les saillies (11) de l'anneau de blocage (8) peuvent être enclenchées avec décalage axial dans le ou les évidements (12) du corps de palier (2) correspondant à la position axiale respective et/ou à la largeur (22) respective de la bague porteuse (4). 2. Palier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'anneau de blocage (8) est configuré avec des côtés symétriques. 3. Palier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie annulaire (10) d'au moins un des deux anneaux de blocage (8) présente une face latérale extérieure (25 ou 17) axialement opposée à la face latérale (17 ou 25) s'appuyant vers l'intérieur, et que la ou les saillies (11) présentent une face d'appui (27 ou 15) intérieure axialement opposée à la face d'appui (15 ou 27) s'appuyant vers l'extérieur, les deux distances axiales (26, 28) entre les deux faces latérales (17, 25) et les faces d'appui (15, 27) opposées ayant des valeurs différentes. 4. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les évidements (12) pratiqués sur la sur- face extérieure (3) du corps de palier (2) sont répartis en symétrie latérale par rapport à un plan médian radial (13) du corps de palier (2). 2574 1 38 - 11 - 1 5. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les distances axiales (14) entre les évi- dements (12) du corps de palier (2) ont des valeurs différentes, con- formément aux largeurs (22) différentes de la bague porteuse (4). 6. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, avec un corps de palier constitué d'une cage en forme de manchon avec au moins une fente de guidage la traversant radialement, au moins une barre recouvrant de l'extérieur la ou les fentes de guidage et soute- nue par sa face externe dans l'alésage de la bague porteuse, et des éléments roulants transmetteurs de charge qui roulent dans le sens longitudinal dans la ou les fentes de guidage, entre la barre et l'ar- bre, caractérisé par le fait que les évidements (12) sont ménagés dans la surface extérieure (3) de la cage (18) et/ou dans la face externe de la ou des barres (20). 7. Palier selon la revendication 6, avec plusieurs barres dispo- sées à distance les unes des autres sur la circonférence de la cage et recouvrant chacune de l'extérieur une fente de guidage de la cage, caractérisé par le fait que les évidements sont ménagés dans la surfa- ce extérieure (3) de la cage (18) uniquement dans la zone comprise en- tre les barres (20) voisines les unes des autres sur la circonférence. 8. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le corps de palier (2) est réalisé par moulage dans un moule muni de tiroirs radiaux pour former les évide- ments (12).