Brevet FR2575248A1 — publié le 19860627

L'invention est relative à un palier d'arbre com- prenant deux ensembles de billes disposés chacun selon un cercle, dans lequel les chemins de roulement intérieurs sont prévus directement dans l'arbre, lequel est d'une seu- le pièce, et des bagues ektérieures sont maintenues à leur écartement correct par une entretoise tubulaire, un ressort axial étant prévu dans un espace libre entre une des ba- gues et l'entretoise. Des paliers de ce type ont été décrits dans le document DE-A-3 231 138. Le montage de ces roulements, en particulier celui du dernier palier est difficile, même si, comme indiqué à la figure 4 de ce document, la bague exté- rieure peut être décalée axialement pendant l'introduction des billes et de la cage. Une cage dite "à fenêtre" trouve ici son emploi. Même si celle-ci est pourvue de saillies d'arrêt pour empêcher les billes de s'échapper pendant le montage, l'introduction de ces billes est difficile: il faut les introduire à force une à une dans leur logement après avoir mis en place la cage dans la région de la pis- te de roulement. Cette introduction des billes une à une est longue et minutieuse. On peut concevoir d'utiliser une cage qui serait pourvue de billes avant d'être placée sur l'arbre; dans ce cas, les languettes d'arrêt doivent être conçues de ma- nière à ce qu'il n'y ait pas de fléchissement conduisant à une augmentation du diamètre. En effet, les billes pour- raient alors être heurtées et endommagées par les bords ai- gus de la bague extérieure lors du recul de celle-ci, et si cela se produit on peut escompter une mise hors d'usage rapide du roulement. Le but de l'invention est donc de fournir un mode d'exécution dont l'emploi rende possible un montage sim- ple, sûr et sans problème des billes avec la cage, notam- ment pour la série montée en dernier, si bien que le ris- que d'endommager les billes soit exclu avec certitude. Pour obtenir ce résultat, il est prévu, selon l'invention, que: a) au moins la cage correspondant à l'ensemble de billes qui est monté en dernier maintient les billes ra- dialement et axialement dans des logements de billes, ces logements ayant une forme telle que les billes peuvent se déplacer radialement en forçant sur des parties élastiques de ces logements sans s'échapper de ceux-ci jusqu'à ce que le diamètre intérieur de l'anneau formé par l'ensemble de billes soit au moins égal au diamètre de l'épaulement qui limite vers l'extérieur le chemin de roulement prévu dans l'arbre, et b) au moins la même cage correspondant à l'en- semble de billes qui est montée en dernier a une section transversale en T et vient en appui axial sur ledit épau- lement et/ou sur la bague extérieure correspondante lors- que les billes dudit ensemble se trouvent dans leur chemin de roulement. De préférence les deux cages correspondant aux deux ensembles de billes sont de même structure et de même forme. Avantageusement, la cage ou les cages ont une ai- le extérieure dont le diamètre extérieur est très légère- ment inférieur à celui de la bague extérieure correspon- dante et/ou la cage ou les cages ont un arbre intérieur dont le diamètre intérieur est très légèrement supérieur à celui de l'arbre au-delà de l'épaulement. Du fait que les billes sont bien maintenues dans la cage à peigne à la fois dans le sens radial et le sens axial, on peut obtenir dès avant le montage un ensemble unitaire comprenant la cage et les billes qui lui sont as- sociées. Lorsqu'on enfile cet ensemble sur l'arbre, l'é- lasticité des logements permet de faire passer les billes au-dessus des parties de plus grand diamètre. Quand les billes arrivent au chemin de roulement, une aile de la ca- ge à section en T vient rencontrer l'épaulement de l'arbre ou bien la bague extérieure, ce qui immobilise ladite cage. Les billes ne peuvent alors pas aller plus loin et heurter lbord du chemin de roulement prévu dans l'arbre; grâce aux parties élastiques des logements de la cage, elles sont sensiblement centrées dans leur chemin de roulement, et ne risquent pas d'être endommagées. Un tel incident ne peut pas non plus se produire lors du recul de la bague extérieure, car les billes sont déjà maintenues correctement par la cage dans le chemin de roulement prévu dans l'arbre. La section en T de la cage procure en outre une étanchéité au palier, car, après montage, il ne subsiste qu'un jeu très faible entre les ailes de la cage d'une part et 'l'arbre et la bague extérieure d'autre part. Si, grâce à une détermination judicieuse des di- mensions les ailes de la cage vont radialement sensiblement jusqu'à l'arbre d'un côté et jusqu'au diamètre extérieur de la bague extérieure de l'autre côté, on allonge encore le passage en labyrinthe. En outre, du fait que ce passage est rempli de lubrifiant, on empêche l'oxydation de la face frontale de la bague extérieure, dont l'effet inesthétique est à éviter. L'invention va maintenant être exposée plus en détail à l'aide d'un exemple pratique, non limitatif, illus- tré avec les dessins parmi lesquels: la figure 1 est une coupe transversale d'un pa- lier selon l'invention la figure 2 montre le palier de la figure 1 pen- dant le montage; la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 2. La figure 1 montre un palier d'arbre avec deux ensembles de billes disposés chacun suivant un cercle, uti- lisable pour un pédalier de bicyclette. Deux chemins de roulement 2, 3 pour les ensembles de billes 4, 5 ont été formés dans l'arbre 1. Ces ensembles peuvent tourner dans des bagues extérieures 6, 7. Entre ces bagues est disposée t575248 une entretoise tubulaire 8 dont une partie élargie 8' en- toure radialement une des bagues extérieures 7. Un espace libre 9 situé axialement entre cette bague extérieure 7 et l'entretoise 8 contient un ressort 10. Lors du montage des ensembles de billes 4, 5 les bagues extérieures 6, 7 sont rapprochées l'une de l'autre en com- primant axialement le ressort 10. Pour faciliter le monta- ge du palier dans son logement, non représenté, il est pré- vu une douille 11 placée du côté opposé à la partie élargie 8' de l'entretoise, et entourant l'autre bague extérieure 6. Il convient de considérer maintenant les cages en forme de peigne 12, 13, qui ont une section transversa- le en forme de T. Les ailes 12', 13' font face à un épau- lement 1' de l'arbre et constituent ainsi une étanchéité du côté de l'arbre. L'aile 12' fixe en outre, lors du montage, la position axiale de la cage 12 portant les billes 4'. Les dimensions sont choisies de façon que, lorsque l'aile 12' vient en contact avec l'épaulement 1', les billes 4' se trouvent placées axialement au niveau de leur chemin de roulement 2. On évite ainsi la chute de l'ensemble de bil- les 4 avec la cage 12 à l'intérieur du palier, ce qui ren- drait le montage difficile ou impossible. Les ailes extérieures 12" et 13" constituent une étanchéité avec les faces frontales des bagues exté- rieures 6, 7. Comme le montre la figure 3, les cages 12 et 13 comportent en outre des logements de billes 14 dans les- quels sont prévus des parties élastiques 14'. Celles-ci 30. rendent possible le maintien des billes 4' lors des varia- tions de diamètre de l'arbre 1 sur lequel la cage est en- filée: les billes passent ainsi au-dessus de l'épaulement 1', dont le diamètre est plus grand que celui du chemin de roulement 2, comme cela est visible à la figure 2, puis viennent occuper leur position correcte dans ce chemin de roulement, la bague extérieure correspondant 6, 7 étant déplacée axialement pour permettre ces mouvements. On no- tera que les bagues extérieures 6, 7 sont dépourvues d' épaulement si bien que leur retour à la position norma- le se fait simplement et sans difficulté. La figure 1 mon- tre les différentes pièces dans leur position finale. Comme le palier décrit ici comprend deux ensem- bles circulaires de billes, ceux-ci ne peuvent être montés que l'un après l'autre, et des problèmes supplémentaires apparaissent lors du montage de la bague 6 montée en der- nier contre l'entretoise 8. Cette dernière, en effet, empêcherait un mouve- ment axial des bagues extérieures 6 et 7 l'une vers l'au- tre, si elle remplissait tout l'espace entre leurs faces frontales en visà-vis. Pour éviter cette difficulté, un espace libre 9 est formé par élargissement de l'entretoi- se 8, et un ressort 10 est placé dans cet espace. Il en résulte que le montage du second ensemble de billes 4 est effectué de la façon suivante, dont la figure 2 montre une étape: après le montage de manière classique de l'ensemble de billes 5, de la bague extérieure 7, de la cage 13, de l'entretoise 8 et du ressort 10 sur l'arbre 1, on fait cou- lisser axialement l'entretoise 8 vers la bague extérieure 7 en écrasant le ressort 10. Il devient alors possible de faire coulisser aussi la bague extérieure 6 assez loin pour que la cage 12, portant les billes 4' puisse franchir et dépasser l'épaulement 1'. Les billes 4' sont alors pous- sées par les parties élastiques 14' de leur logement dans le chemin de roulement 2 et prennent leur position correc- te, indiquée en 15. Le ressort 10 repousse alors l'entretoise 8 et la bague extérieure 6 pour les amener à leur position finale visible à la figure 1. Pour obtenir une forme symétrique. facilitant le montage ultérieur dans un logement non repre- senté, on prévoit d'ajouter la douille intermédiaire 11. REVENDICATIONS 1. Palier d'arbre comprenant deux ensembles de billes (4, 5) disposés chacun selon un cercle, dans lequel les chemins de roulement intérieurs (2, 3) sont prévus di- rectement dans l'arbre (1), lequel est d'une seule pièce, et des bagues extérieures (6, 7) sont maintenues à leur écartement correct par une entretoise tubulaire (8), un ressort axial (10) étant prévu dans un espace libre (9) entre une des bagues (7) et l'entretoise (8), caractérisé en ce que: a) au moins la cage (12) correspondant à l'ensem- ble de billes (4) qui est monté en dernier maintient les billes (4') radialement et axialement dans des logements de billes (14), ces logements ayant une forme telle que les billes (4') peuvent se déplacer radialement en forçant sur des parties élastiques de ces logements sans s'échapper de ceux-ci jusqu'à ce que le diamètre intérieur de l'anneau formé par l'ensemble de billes (4) soit au moins égal au diamètre de l'épaulement (1') qui limite vers l'extérieur le chemin de roulement (2) prévu dans l'arbre (1), et b) au moins la même cage (12) correspondant à l'ensemble de billes (4) qui est monté en dernier a une section transversale en T et vient en appui axial sur le- dit épaulement (1') et/ou sur la bague extérieure t6) cor- respondante lorsque les billes (4') dudit ensemble se trou- vent dans leur chemin de roulement. 2. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux cages (12, 13) correspondant aux deux ensembles de billes (4,5) sont de même structure et de mê- me forme. 3. Palier selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce que la cage ou les cages (12, 13) ont une aile extérieure (12", 13") dont le diamètre extérieur est très légèrement inférieur à celui de la bague extérieure corres- pondante (6, 7). 4. Palier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cage ou les cages (12, 13) ont une aile intérieure (12', 13') dont le diamètre intérieur est très légèrement supérieur à celui de l'arbre (1) au-delà de l'épaulement (1').