Brevet FR2604227A1 — publié le 19880325

La présente invention concerne les butées à éléments de roulement et, plus particuliérement celles d'entre elles destinées à être introduites dans un logement dont l'alésage cylindrique contribue au centrage. De nombreuses butées à éléments de roulement, par exemple à rouleaux ou aiguilles, ont déjà été proposées. Certaines de ces butées forment une entité et sont constituées d'un fourreau cylindrique, d'une plaque logée dans le fourreau et fixée à proximité de l'une des extrémités de ce dernier de maniére que son plan soit perpendiculaire à l'axe du fourreau, d'une couronne d'éléments de roulement éventuellement retenus par une cage et disposés de manière à pouvoir prendre appui sur la face intérieure de la plaque qui leur sert de chemin de roulement, facultativement d'une contre-plaque logée dans le fourreau et disposée à l'autre des extrémités de ce dernier de manière à pouvoir s'y déplacer perpendiculairement et parallèlement à l'axe du fourreau afin que sa face intérieure puisse servir de chemin de roulement aux éléments de roulement, et d'un organe de retenue associé au fourreau et coopérant avec la cage ou la contre-plaque pour la retenir dans le fourreau. Ce type de butées trouve des applications remarquables notamment dans le secteur de 1' automo- bile, en particulier dans des boites de vitesses automatiques. Des modes de réalisation de butées de ce type sont, par exemple, décrits dans le brevet fran çais 1 249 807. a mise en oeuvre habituelle de ce type de butées est telle qu'on la place dans un logement dont d'une part l'alésage cylindrique contribue à son centrage en coopérant avec le fourreau et dont, d'autre part, le fond assure la mise en position en coopérant avec l'une des extrémités du fourreau, bien définie, qui y repose. La butée étant ainsi mise en place dans l'une des pièces d'un dispositif, par exemple un embrayage, on présente l'autre pièce de ce dispositif qui traverse alors l'autre des extrémités du fourreau pour venir prendre appui soit directement sur les éléments de roulement, soit sur la contre-plaque dont la face intérieure opposée leur sert de chemin de roulement.On voit donc que cette pièce du dispositif qui repose sur les éléments de roulement ou sur la contre-plaque peut transmettre son effort axial à l'autre des pièces de ce dispositif par l'intermédiaire de la plaque fixée au fourreau qui repose sur le fond du logement. On notera qu'une telle butée peut être mise en place d'une manière incorrecte dans son logement. Au lieu que ce soit l'extrémité du fourreau déterminée, choisie à l'avance, qui repose sur le fond du logement, c'est l'autre extrémité opposée. Dans un tel cas, la pièce qui devait s'appuyer sur les éléments de roulement ou sur la contre-plaque repose sur la plaque de la butée et inversement. En principe, une telle mise en place inversée ne change pratiquement en rien les cotes d'empilement axiales de l'ensemble, et risque donc de passer inaperçue bien qu'elle puisse présenter de grives inconvénients, en particulier lorsque la partie qui s'appuie sur la contre-plaque ou directement sur les éléments de roulement par exemple, ne présente pas des caractéristiques mécaniques qui lui permettent de supporter directement les charges.En plus des inconvénients cités, dans certains cas de montage Un tel montage inversé de la butée dans son logement, s'il n'est pas immédiatement décelé, peut conduire à une défaillance irrémédiable et grave du dispositif. -Même lorsque le montage est fait manuellement par des opérateurs parfaitement entrainés, une erreur par suite de fatigue, baisse d'attention ou distraction est toujours possible, et dans certains cas, elle peut nuire à la sécurité des utilisateurs de l'équipement final où un dispositif est incorporé, par exemple une automobile. Ce problème se complique notablement lorsque l'on fait appel, pour la mise en place d'une telle butée dans son logement, comme il a été rappelé brieve- ment précédemment, à des automates, que ces automates soient associés à une machine transfert d'une chaine de production ou à un centre de montage d'un atelier flexible. En effet, une telle butée à éléments de roulement présente très peu de particularités qui permettent de repérer'à coup sur son orientation, et il faut alors faire appel à des appareils de reconnaissance optique de forme qui sont d'une très grande complexité et très onéreux. Le but de l'invention consiste à mettre au point une butée à éléments de roulement du type que l'on a rappelé précédemment qui soit apte à être aussi mise en place automatiquement à l'aide de robots ou d'automates dans le logement destiné à la recevoir et qui rende impossible une telle mise en place inversée ou si même elle l'autorisait le manifesterait immédiatement par un défaut détectable très facilement par une technique relativement rudimentaire, par exemple mécanique. L'invention a pour objet une butée à éléments de roulement formant une entité constituée d'un fourreau cylindrique, d'une plaque logée dans le fourreau et fixée à proximité de l'une des extrémités de ce dernier de manière que son plan soit perpendiculaire à l'axe du fourreau, d'une couronne d'éléments de roulement éventuellement retenus par une cage et disposés de manière à pouvoir prendre appui sur la face intérieure de la plaque qui leur sert de chemin de roulement facultativement d'une contre-plaque logée dans le fourreau et disposée à l'autre des extrémités de ce dernier de manière à pouvoir s'y déplacer perpendiculairement et parallèlement à l'axe du fourreau afin que sa face intérieure puisse servir de chemin de roulement aux éléments de roulement, et d'un organe de retenue associé au fourreau et coopérant avec la cage ou la contre-plaque pour la retenir dans le fourreau. Cette butée, destinée à être introduite dans un logement dans l'alésage cylindrique assure le centrage et placée dans ce dernier avec une orientation définie afin qu:une extrémité déterminée du fourreau soit dirigée vers son fond, est remarquable en ce que le fourreau porte à son pourtour et à proximité de l'une de ses extrémités un détrompeur qui interdit au moins partiellement l'engagement du fourreau dans le logement lorsque l'orientation de la butée est inverse de cette orientation définie. Selon une autre caractéristique de cette butée, ce détrompeur est constitué par un bourrelet dont le diamètre extérieur est plus grand que celui de l'alésage cylindrique du logement, et il est par exemple situé à proximité de celle des extrémités du fourreau qui est opposée à celle ou est fixée la plaque.Selon une autre caractéristique, ce détrompeur sert aussi d'organe de retenue à la cage ou à la contre-plaque et il est formé d'un bord roulé lorsque le fourreau est fait d'une douille en tôle relativement mince. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui suit et de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, où: - les Figures 1A et 16 représentent deux variantes de réalisation de butées à éléments de roulement selon la technique antérieure mise en place correctement dans le logement destiné à les recevoir; - les Figures 2A et 26 sont des vues analogues aux deux Figures qui précèdent représentant ces deux variantes d'exécution d'une butée selon la technique antérieure mise en place d'une manière incorrecte dans leur logement; - la Figure 3 est une vue d'un mode de réalisation d'une butée selon l'invention mise en place dans son logement avec la bonne orientation;; et, - la Figure 4 est une vue analogue à celle de la Figure 3 montrant la manière dont opère le détrompeur de la butée selon l'invention lors d'une présentation avec une mauvaise orientation. Les butées à éléments de roulement étant bien connues dans la technique, on décrira sommairement deux modes de réalisation de celles-ci selon la technique antérieure pour bien faire comprendre en l'illustrant, un type de difficultés qu'elles soulèvent au montage, même si elles donnent entièrement satisfaction en fonctionnement. Dans toute la suite de la description et sur le dessin. les constituants homologues sont affectés du même numéro de référence, qu'ils appartiennent à la technique antérieure ou à l'invention. Dans la description qui suit, on supposera que la butée à éléments de roulement est associée à un dispositif 100, par exemple un embrayage dont l'une 110 des pièces est munie d'un logement 111 qui présente un alésage-112 cylindrique et se termine par un fond 113. L'autre 150 des pièces de ce dispositif est, par exemple, l'extrémité d'un arbre qui présente un appui 151. Si nécessaire, cet appui 151 est muni d'un pilote de centrage 152 qui en s'engagéant dans l'ori- fice central d'une contre-plaque 240, dont il sera question par la suite, empêche cette dernière de frotter contre le fourreau 210 pendant le fonctionnement (Fig.3). On reviendra sur ce dispositif par la suite lorsqu'on expliquera la mise en place de la butée et son fonctionnement. Une telle butée 200 comprend un fourreau cylindrique 210 dans lequel sont disposés des éléments de roulement 220, éventuellement placés dans une cage 221 et qui sont disposés en couronne. Le fourreau porte, à l'une 212 de ses extrémités à laquelle elle est fixée. une plaque 230 dont la face intérieure 231 sert de chemin de roulement 232 aux éléments de roulement des rouleaux dans les modes de réalisation représentés. S'il y a lieu, à l'autre 213 des extrémités du fourreau cylindrique, se trouve placée une contreplaque 240 dont la face intérieure 241 sert de chemin de roulement 242 aux éléments de roulement.Comme on le voit clairement sur les vus schématiques des Figures 1A et 2A, cette contre-plaque est logée dans le fourreau de manière à pouvoir s'y déplacer axialement selon l'axe 211 de ce dernier et aussi radialement. Ce type d'assemblage permet de résoudre les problèmes bien connus d'alignement ot de centrage. La plaque 230 est rendue solidaire du fourreau, par exemple, par soudage. sertissage. roulage, matage. collage ou toute autre technique appropriée aux besoins et/ou matériaux, comme il est par exemple indiqué dans le brevet français mentionné précédemment. Dans le mode de réalisation des Figures 1A et 2A, la solidarisation plaque-fourreau forme un collet. A l'autre extrémité, contre-plaque 240 ou cage 221 sont retenues libres dans le fourreau 210 par un organe de retenue 250, des languettes radiales ou un disque annulaire par exemple, associés ou faisant corps avec le fourreau. Comme cela apparait sur le dessin, une telle butée 200 est destinée à être placée dans le logement 111 de manière que le fourreau 210 se trouve centrer par l'alésage cylindrique 112 et de manière que la plaque 230 repose sur le fond 113 de ce logement. La pièce 150 vient, par son appui 151, reposer sur la contre-plaque 240, ou directement sur les éléments de roulement 220, en traversant 1 organe de retenue 250, par exemple un disque annulaire du fourreau cylindrique comme clairement illustré sur les Figures 1A et 18. On comprend donc facilement que si l'appui 151 ne présente pas des particularités mécaniques qui le rendent apte à subir des efforts axiaux et à supporter des vitesses de rotation relatives et des élévations de température entrainées par le fonctionnement, il peut en résulter de graves détériorations du dispositif lorsqu'une telle butée est montée à l'envers dans son logement, comme cela est illustré sché matiqûement sur les Figures 2A et 28 pour les deux types de butées en question dont l'un (A) des modes de réalisation est équipé d'une contre-plaque et dont l'autre (8) n'en est pas pourvu. Ceci est clair pour le spécialiste, on ne s'y étendra pas plus longuement. On fera toutefois observer qu'un tel montage inversé rendu possible par les valeurs respectives relatives des diamètres intérieur de l'alésage 112 et extérieur du fourreau 210 comme cela ressort de l'examen du dessin, notamment des Figures 1 et 2, peut parfaitement échapper à un opérateur aussi vigilant soit-il ou à tous les équipements de contrôle lorsqu'on se borne à seulement vérifier les cotes d'empilement axial puisque pratiquement rien d'apparent n'est immédiatement détectable. Le but de l'invention vise à remédier à cette difficulté rédhibitoire. C'est pourquoi, selon l'invention, une telle butée est munie d'un détrompeur porté sur le pourtour du fourreau et à proximité de l'une de ses extrémités. Ce détrompeur interdit au moins partiellement l'engagement du fourreau dans le logement, lorsque l'orientation de la butée est inverse de celle requise, et provoque un décalage axial notable facilement perceptible. Comme on le voit en particulier sur la Figure 3 où est représenté un mode de réalisation de l'invention, ce détrompeur 300 se présente sous la forme d'un bourrelet par exemple. Lorsque le fourreau est fait d'une douille en une tôle mince. ce détrompeur peut être constitué d'un bord roulé 310 fait d'un rebord 311 radial centrifuge qui se prolonge d'un rabat 312 radial centripète comme dessiné. S'il y a lieu, les faces en vis-à-vis du rebord et du rabat sont au contact. Dans le mode de réalisation dessiné, ce détrompeur sert aussi d'organe de retenue pour maintenir la contre-plaque et/ou la cage des éléments de roulement dans le fourreau. Comme on le voit, ce détrompeur est configuré de manière à laisser un libre accès axial aux éléments de roulement ou à une partie au moins de la contre-plaque de manière que la pièce 150 puisse les presser à partir de l'extérieur. En se reportant à la Figure 4, on voit la manière dont opère un tel détrompeur. Si la butée selon l'invention est mise en place en position inversée dans son logement, le bourrelet dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre intérieur du logement vient interdire, au moins partiellement, l'enfoncement du fourreau de la butée dans son logement; l'importance de la pénétration éventuelle du fourreau dans le logement autorisée par le détrompeur est fonction de sa position axiale relativement à l'extrémité du fourreau sur le pourtour duquel il est situé. Cette position axiale fixe donc l'amplitude du décalage axial des cotes d'empilement qui sert à la détection de l'anomalie. Il résulte donc de ceci une différence d'empilement axiale notable qui est facilement détectable par des palpeurs mécaniques, pneumatiques ou optiques classiques sans qu'il faille recourir à des appareils compliqués et onéreux de reconnaissance de forme. L'invention a été décrite à propos d'une butée à éléments de roulement dont le fourreau 210 est solidaire de la plaque 230 par le diamètre extérieur de cette dernière. Il est clair que l'invention s'applique aussi aux butées dont le fourreau 210 est solidaire de la plaque 230 par le diamètre intérieur de cette dernière. On perçoit donc tout l'intérêt que présente une butée équipée d'un tel détrompeur selon l'invention lorsqu'on utilise des robots ou des automates d'assemblage sur des machines transferts ou dans des centres de montage. La butée selon l'invention a été décrite à propos de son application à un embrayage, notamment d'automobile, mais il est clair que cette butée perfectionnée trouve des applications dans de nombreux autres domaines où les problèmes d'assemblage automatique se posent en particulier, mais il est aussi manifeste que cette butée perfectionnée à détrompeur convient aussi dans le cas où l'assemblage est fait manuellement directement par un opérateur ou indirectement sous la conduite. REVENDICATIONS 1 - Butée à éléments de roulement formant une entité constituée d'un fourreau cylindrique (210), d'une plaque (230) logée dans ce fourreau et fixée à proximité de l'une (212) des extrémités de ce dernier de manière que son plan soit perpendiculaire à l'axe (211) du fourreau. d'une couronne d'éléments de roulement (220) éventuellement retenus par une cage (221) et disposés de manière à pouvoir prendre appui sur la face intérieure (231) de la plaque qui leur sert de chemin de roulement (232), facultativement d'une contre-plaque (240) logée dans le fourreau et disposée à l'autre (213) des extrémités de ce dernier de manière à pouvoir s'y déplacer perpendiculairement et parallèlement à l'axe (211) du fourreau afin que sa face intérieure (241) puisse servir de chemin de roulement (242) aux éléments de roulement, et d'un organe de retenue (250) associé au fourreau et coopérant avec la cage ou la contre-plaque pour la retenir dans le fourreau, cette butée, destinée à être introduite dans un logement (111) dont l'alésage (112) cylindrique assure le centrage et placée dans ce dernier avec une orientation définie afin qu'une extrémité déterminée du fourreau soit dirigée vers son fond (113), étant caractérisée en ce que le fourreau (210) porte à son pourtour et à proximité de l'une de ses extrémités (212. 213) un détrompeur (300) qui interdit au moins partiellement l'engagement du fourreau (210) dans le logement (111) lorsque l'orientation de la butée est inverse de cette orientation définie. 2 - Butée conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que ce détrompeur (300) est un bourrelet dont le diamètre extérieur est plus grand que celui de l'alésage du logement. 3 - Butée selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ce détrompeur (300) est situé à proximité de celle (213) des extrémités du fourreau (210) qui est opposée à celle (212) où est fixée la plaque (230). s - Butée selon l'une quelconque des revendications t à 3, caractérisée en ce que ce détrompeur (300) sert d'organe de retenue (250) à la cage (221) et/ou à la contre-plaque (240). 5 - Butée selon l'une,, quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le fourreau (210) est une douille en tole relativement mince, et en ce que ce détrompeur est un bord roulé (310). 6 - Butée selon la revendication 5 caractérisée en ce que ce bord roulé (310) est constitué d'un rebord (311) radial dirigé vers l'extérieur et d'un rabat (312) le prolongeant et dirigé vers l'intérieur. 7 - Butée selon la revendication 6, caractérisée en ce que ce rabat (312) constitue l'organe de retenue (250) de la cage (221) et/ou de la contreplaque (240 > . 8 - Butée selon la revendicati-on 6 ou 7, ca ractérisée en ce que le rebord (311) et le rabat (312) présente des faces en regard jointives. 9 - Butée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le détrompeur (300) est configuré de manière à laisser un libre accès axial aux éléments de roulement (220) ou à une partie au moins de la contre-plaque (240) depuis l'extérieur de la butée. 10. Butée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 où le fourreau (210) est solidaire de la plaque (230) par le diamètre extérieur de cette dernière. caractérisée en ce que le détrompeur est situé sur le pourtour extérieur du fourreau. 11. Butée selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 où le fourreau (210) est solidaire de la plaque (230) par le diamètre intérieur de cette dernière. caractérisée en ce que le détrompeur est situé sur le pourtour intérieur du fourreau.