Brevet FR2618195A1 — publié le 19890120

ROUE LIBRE AUTOCENTREUSE A PALIERS LATERAULX MUNIE D'UN DISPOSITIF DE SOLIDARISATION AXIALE DES PALIERS AVEC LA ROUE LIBRE. L'invention concerne les roues libres à cames du type auto- centreuse à paliers. Ce type de roue libre, particulièrement utilisé dans les boites de vitesse automatiques, se compose: - De la roue libre proprement dite comportant: - au moins une pluralité de cames de coincement et lO - de moyens élastiques (généralement un ressort en bande) agissant sur les cames dans le sens favorisant leur coincement pour prise de couple. - De paliers latéraux, généralement à section en U avec un fond perpendiculaire à l'axe et deux ailes, une extérieure et une intérieure. L'ensemble roue libre et paliers est destiné à âtre inséré entre un chemin de glissement intérieur (arbre) et un chemin de glissement extérieur (logement). Le sous-ensemble roue libre a pour fonction de transmettre un couple unidirectionnel entre l'arbre et le logement. Le sous-ensemble paliers est seulement destiné à assurer le centrage mutuel arbre/logement et à transmettre les efforts radiaux entre les deux éléments. Le sous-ensemble roue libre est agencé de telle manière que les - cames soient normalement maintenues dans la (ou les) cage(s) par l'intermédiaire du ressort et ne puissent pas s'échapper pendant les manipulations de la roue libre avant son montage sur véhicule. Par contre, en ce qui concerne les paliers latéraux, - ou bien il n'existe aucune fixation entre les paliers latéraux et le reste de la roue libre, ce qui rend malaisées les manipulations de l'ensemble avant et pendant montage str véhicule (risque de chute, d'endommagement ou de perte des paliers), - ou bien les dispositifs de liaison existants entre les paliers et le reste de la roue libre sont complexes et onéreux. En effet le document FR-A 2 524 093 montre déjà un dispositif dans lequel la liaison axiale entre les paliers latéraux et le reste de la roue libre utilise un ressort en "corde de piano" formé de telle façon qu'il passe alternativement entre les cames et des échancrures des paliers et assure la solidarisation axiale de l'ensemble des éléments. Il va sans dire que l'assemblage d'un tel dispositif est assez délicat. Le document UJS-A 3 104 744 montre un dispositif o la fixation de l'un des paliers sur le reste de la roue libre est obtenu par sertissage en plusieurs points du rebord de palier sur le flanc de la cage, l'ajustement entre l'alésage du rebord de palier et le diamètre extérieur du flanc de cage étant par ailleurs choisi de manière à avoir un jeu radial très réduit entre ces deux pièces. Les principaux inconvénients de ce dispositif sont - la nécessité d'un opération finale de sertissage (coût supplémentaire), - le risque d'endommagement local de la surface du palier dans la zone de sertissage, - enfin un tel sertissage ne peut être envisageable que sur des paliers de faible épaisseur. Le but de la présente invention est d'éliminer les inconvénients précédents, c'est-à-dire de résoudre les problèmes exposés avec des dispositifs simples, faciles à fabriquer, permettant d'obtenir une solidarisation axiale entre les paliers et le reste de la roue libre garantissant l'indémontabilité de l'ensemble dans des conditions normales de manipulation, avant et pendant le montage sur véhicule. L'ensemble de roue libre autocentreuse à paliers latéraux selon l'invention est du type à cames de coincement montées dans au moins -une cage et à paliers à sections en U avec aile extérieure et aile intérieure orientées en direction de la cage, l'ensemble étant muni d'un dispositif de solidarisation axiale de la cage avec les paliers, caractérisé par le fait qu'il comprend des protubérances radiales réparties sur la cage pour coopérer Plastiquement avec au moins une des surfaces de ces ailes de chaque palier tournées vers l'intérieur du U. Lesdites protubérances sont de préférence au nombre de six, régulièrement réparties et situées alternativement au niveau de l'une et l'autre face de la cage. Ces protubérances radiales agissent par simple friction contre la surface cylindrique de l'aile, ou encore par retenue de forme avec cette surface qui présente une contre-dépouille, une rainure près du fond du U ou des encoches poinçonnées à travers l'aile. Ces protubérances radiales peuvent âtre ménagées directement dans les flancs de la cage et utiliser l'élasticité générale de la cage, ou encore être portées par des languettes flexibles découpées dans la cage ou dans les flancs et utiliser l'élasticité locale et individuelle de ces languettes. D'autres particularités de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre de divers modes de réalisation pris comme exemples et représentés sur le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une vue partielle d'un ensemble selon l'inven- tion en coupe selon I-I de la figure 2; la figure 2 est une coupe transversale selon II-II de la figure 1; les figures 3 et 4 représentent en élévation et en vue de dessus la cage seule selon la réalisation des figures 1 et 2; les figures 5, 6, 7 et 8 représentent en coupe axiale partielle à grande échelle des variantes d'exécution de la retenue d'un palier; les figures 9 et 10 représentent en vue de dessus et en éléva- tion des fragments de cage avec des languettes déformables découpées dans la paroi cylindrique de la cage; les figures 11 et 12 représentent respectivement des variantes d'exécution de ce dernier mode de réalisation; les figures 13, 14 et 15 représentent respectivement en vue de dessus, en élévation et en coupe axiale un autre mode de réalisation avec languettes élastiques découpées dans les flancs de la cage et rabattues; les figures 16, 17, 18 et 19 sont des coupes axiales partielles à plus grande échelle qui montrent divers modes de retenue utilisa- bles dans les derniers modes de réalisation des figures 9 à 15; et la figure 20 représente une variante de réalisation avec retenue vers l'intérieur et double cage. On voit sur les figures 1 et 2 le chemin de glissement intérieur 1 ou arbre, et le chemin de glissement extérieur 2 ou logement, entre lesquels doit venir s'insérer l'ensemble de roue libre à paliers latéraux selon l'invention. La roue libre proprement dite comprend une cage 3 qui le plus souvent comporte une paroi cylindrique et des flancs latéraux 4 orientés vers l'extérieur. La paroi cylindrique de la cage 3 comporte des fenêtres 5 dans chacune desquelles vient s'insérer une came 6, retenue par un ressort en bande continue 7 disposé à l'intérieur de la cage. De leur côté les paliers latéraux 8 ont une section en U avec une aile intérieure 9 et une aile extérieure 10 orientées en direction de la cage 3. Chacune de ces ailes 9 et 10 comporte une surface cylindrique située à l'extérieur de la section en U et qui porte sur la surface correspondante 1 ou 2 pour assurer la fonction de palier. Il s'agit naturellement de la surface cylindrique intérieure de l'aile intérieure 9 et de la surface cylindrique extérieure de l'aile extérieure 10. Au contraire ces mêmes ailes comportent une autre surface orientée vers l'intérieur de la section en U, c'est-à-dire la surface extérieure de l'aile intérieure 9 ou la surface intérieure de l'aile extérieure 10, ces dernières surfaces étant normalement inutilisées. L'idée principale de l'invention est précisément d'utiliser une de ces surfaces pour assurer la retenue axiale des paliers 8 sur la cage 3. 2618 195 Un premier mode de réalisation particulièrement simple, illustré sur les figures i à 5, consiste à munir chacun des flancs 4 de la cage 3 d'un certain nombre de protubérances radiales 11, de préférence 3 sur chaque flanc 4,_ ces protubérances étant de préférence alternées entre un flanc et l'autre pour occuper six positions réparties angulairement. Chacune de ces protubérances est en outre de préférence munie d'un chanfrein 12 du c8té extérieur pour faciliter l'introduction dans le palier 8 correspondant. Enfin naturellement le diamètre D défini par les sommets des diverses io protubérances radiales 11 est légèrement supérieur au diamètre d de la surface intérieure 13 de l'aile extérieure 10 de chaque palier 8. De cette manière il suffit de presser chacun des paliers 8 en direction de la cage pour assurer l'emmanchement, aidé par les chanfreins 12, des diverses protubérances 11 dans la surface 13, et ceci à la faveur d'une déformation élastique générale de la cage. La retenue dans ce cas se fait donc par simple friction des protubé- rances radiales 11 contre la surface 13. En variante, comme représenté sur la figure 6, on peut améliorer la retenue en remplaçant la surface 13 cylindrique par une surface 13a retouchée pour être en contre-dépouille, tandis que la surface extérieure de l'aile 10 continue naturellement à demeurer cylindrique pour assurer sa fonction de palier. Dans la variante représentée sur la figure 7, on peut encore améliorer cette retenue en usinant une gorge 14 dans la surface 13 au voisinage du fond du palier 8. Il se produit dans ce cas lors de l'assemblage un véritable encliquetement de chacun des paliers sur la cage. Enfin pour éviter l'usinage de la rainure 14, on peut en variante comme représenté sur la figure 8 poinçonner dans l'aile 10 des ouvertures 15 dans lesquelles viennent s'accrocher les protubé- -rances radiales 11. Dans ce cas naturellement une indexation de chaque palier 8 par rapport à la cage est nécessaire au moment de l'assemblage. Au lieu d'utiliser l'élasticité générale de la cage, comme dans les exemples qui précèdent, on peut, comme représenté sur les figures 9 et 10 pratiquer dans la cage 3 des découpes 16 qui intéressent à la fois la partie cylindrique de la cage et un des flancs 4 pour isoler des languettes 17 qui se terminent chacun par la protubérance 11. Le montage s'opère comme précédemment mais dans ce cas en utilisant l'élasticité locale de chaque languette individuelle 17. Les languettes 17 peuvent être découpées entre deux fenêtres 5 successives, comme dans l'exemple des figures 9 et 10, ou encore on peut utiliser comme languette la totalité d'une traverse 18 située entre deux fenêtres 5, en pratiquant dans ce cas deux découpes 19 faisant déboucher les deux fenêtres 5 successives de part et d'autre de la protubérance radiale 11 de manière à libérer l'extrémité 20 de la traverse portant la protubérance 11 afin qu'elle puisse jouer élastiquement. La variante représentée sur la figure 12 correspond à celle de la figure 9 mais en remplaçant la forme en T de la languette par une forme droite avec une protubérance radiale 11 plus étroite. Au lieu que la matière des languette élastique portant les protubérances soit issue de la partie cylindrique de la cage, comme dans les exemples 9 à 12, elle peut également être issue directement du flanc 4 de la cage 3 opposé à la protubérance radiale 11, la languette 21 ainsi réalisée étant alors rabattue par-dessus la cage entre deux fenêtres successives 5 pour venir remplir sa fonction de retenue du côté voulu, comme représenté sur la figure 15. Dans les modes de réalisation des figures 9 à 15, comme dans les précédentes, la retenue peut être assurée par simple friction comme représenté sur la figure 16, ou par contre-dépouille, comme représenté sur la figure 17, ou encore par encliquetement dans une rainure comme représenté sur la figure 18, ou par encliquetement dans une ouverture comme représenté sur la figure 19. Au lieu que les protubérances radiales 11 de la cage fassent saillie vers l'extérieur et coopèrent avec la surface intérieure 13 de l'aile extérieure 10, comme dans tous les exemples qui précèdent, on pourrait tout aussi bien assurer la retenue à l'aide de la surface en regard 22, c'est-à-dire la surface extérieure de l'aile intérieure 9, comme représenté sur la figure 20. Ceci en particulier si la cage 3 comporte des ailes 4 faisant saillie radialement vers l'intérieur. 2618 195 Tout ce qui précède s'appliquerait naturellement également à des cages 3 comportant un seul flanc 4 ou étant complètement dépourvues de flancs, ou encore à des roues libres de type connu à deux cages concentriques 3 et 3a comme représenté sur la figure 20. 2 618195 REVENDICATIONS 1. Ensemble de roue libre autocentreuse à paliers latéraux, du type à cames de coincement (6) montées dans au moins une cage (3) et à paliers (8) à sections en U avec aile extérieure (10) et aile intérieure (9) orientées en direction de la cage (3), l'ensemble étant muni d'un dispositif de solidarisation axiale de la cage (3) avec les paliers (8), caractérisé par le fait qu'il comprend des protubérances radiales (11) réparties sur la cage (3) pour coopérer élastiquement avec au moins une (13) des surfaces (13, 22) de ces ailes (9, 10) de chaque palier (8) tournées vers l'intérieur de la section en U. 2. Ensemble de roue libre autocentreuse selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites protubérances radiales.(11) sont au nombre de six régulièrement réparties angulairement et sont situées alternativement au niveau de l'une et l'autre face de la cage. 3. Ensemble de roue libre autocentreuse selon une des revendica- tions précédentes, caractérisé par le fait que lesdites protubérances (11) produisent la retenue du palier (8) correspondant par simple friction contre la surface cylindrique (13, 22) de l'aile (10, 9). 4. Ensemble de roue libre autocentreuse selon une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdites protubérances radiales (11) assurent la retenue du palier (8) correspondant grâce à une contredépouille (13a) pratiqué dans la surface de l'aile (9, 10). 5. Ensemble de roue libre autocentreuse selon une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait que lesdites protubérances radiales (11) assurent la retenue du palier (8) correspondant par encliquetage dans une rainure (14) pratiquée dans la surface de l'aile au voisinage du fond de la section en U. 6. Ensemble de roue libre autocentreuse selon une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé par le fait que les protubérances radiales (11) assurent la retenue du palier (8) correspondant par encliquetage dans des ouvertures (15) poinçonnées à travers l'aile (9, 10) correspondante. 7. Ensemble de roue libre autocentreuse selon l'une des revendi- cations précédentes, caractérisé par le fait que lesdites protubé- rances radiales (11) sont issues directement des flancs (4) de la cage et utilisent l'élasticité générale de la cage. 8. Ensemble de roue libre autocentreuse selon une des revendi- cations 1 à 6, caractérisé par le fait que lesdites protubérances (11) sont situées à l'extrémité de languettes flexibles (17, 18, 21) découpées dans la cage, et issues de la partie cylindrique (3) et/ou d'un flanc (4) de cette cage, et utilisent l'élasticité locale et la individuelle de ces languettes. 9. Ensemble de roue libre autocentreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'extrémité de chacune des protubérances radiales (11) comporte un chanfrein (12) pour faciliter le centrage et l'assemblage des paliers (8) sur la cage (3).