Brevet FR2618196A1 — publié le 19890120

ROUE LIBRE AUTOCENTREUSE A PALIERS LATERAUX MUNIE D'UN DISPOSITIF DE SOLIDARISATION AXIALE DES PALIERS PAR ELEMENTS RAPPORTES. L'invention concerne les roues libres a cames- du type autocentreuse a paliers. Ce type de roue libre, particulièrement utilisé dans les botes de vitesse automatiques, se compose - De la roue libre proprement dite comportant - au moins une pluralité de cames de coincement et - 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 a 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 a être 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 a 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 sur 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. I1 va sans dire que l'assemblage d'un tel dispositif est assez délicat. Le document US-A 3 104 744 montre un dispositif ou 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 a avoir un jeu radial très réduit entre ces deux pièces. Le-s 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- -dire de résoudre les problèmes exposés avec des dispositifs simples, faciles a 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 a paliers a 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 portées par des pièces élastiques rapportées sur la cage pour coopérer avec au moins une des surfaces de ces ailes de chaque palier tournées vers l'intérieur du U. Lesdites pièces rapportées sont de préférence au nombre de trois, régulièrement réparties sur la cage et portant chacune au moins deux protubérances radiales situées respectivement au niveau de l'une et l'autre face de la cage. Mais elle peuvent également être au nombre de six et comporter chacune des protubérances d'un seul côté de la cage en étant placées sur celle-ci alternativement dans un sens et dans l'autre pour intéresser les deux faces. Ces protubérances 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 pièces rapportées peuvent avantageusement être accrochées sur le bord d'une ouverture, par exemple d'une fenêtre de la cage et avoir la forme générale d'un cadre à deux ou trois côtés entourant cette ouverture, avec au moins une languette de fixation pénétrant dans l'ouverture et des pattes portant les bossages, le tout réalisé en une seule pièce en métal mince et élastique. D'autres particularités de l'invention apparattront 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'invention en coupe selon I-I de la figure 2; la figure 2 est une coupe transversale selon II-II de la figure 1; la figure 3 représente en perspective un exemple de pièce rapportée; les figures 4 et 5 représentent en vue de dessus et en coupe la pièce rapportée en position sur la cage; les figures 6 et 7 représentent en coupe axiale partielle a grande échelle des variantes d'exécution de la retenue d'un palier; les figures 8 et 9 représentent en coupe axiale et en perspective une variante de réalisation, avec cadre à trois cotés;; les figures 10, 11 et 12 représentent respectivement des variantes d'exécution de ce dernier mode de réalisation; les figures 13 et 14 représentent respectivement en vue de dessus et en coupe axiale un autre mode de réalisation avec deux languettes de fixation; la figure 15 est une coupe axiale partielle d'un dernier mode de réalisation avec retenue simultanée des paliers sur la cage et de la cage dans le logement. 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. I1 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, en coopérant avec des pièces élastiques 11. rapportées sur la cage 3 et s'accrochant dans certaines des fenêtres 5 ou dans des ouvertures spéciales. Un premier mode de réalisation particulièrement simple, illustré sur les figures 1 a 7, consiste a donner a chacune des pièces rapportées 11 la forme d'un cadre complet constitué de deux traverses 12 et deux parties périphériques 13, avec une languette de fixation 14 attenante à une de ces parties 13 et repliée en dessous comme illustré sur les figures. Comme on le voit en particulier sur les figures 4 et 5, ce cadre est destiné a venir se placer sur la cage 3 de manière à entourer une fenêtre 5, la languette de fixation 14 venant s'accrocher sous un rebord de la fenêtre avant introduction des cames 6. La pièce rapportée 11 tient donc déjà provisoirement par l'élasticité de cette languette 14 avant la mise en place des cames 6 et des paliers 8. En outre ce cadre comporte des pattes élastiques 15, de préfé- rence à chaque angle, redressées selon un angle aigu avec le cadre. Les surface intérieures 16 des ailes 10 des paliers 8 comportent avantageusement une rainure 17, représentée sur les figures 2 et 6, pour coopérer avec ces pattes élastiques 15. Pour éviter l'usinage de la rainure 17, on peut en variante, comme représente sur la figure 7, poinçonner dans l'aile 10 des ouvertures 18 dans lesquelles viennent s'accrocher les pattes 15. 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'affecter la forme d'un cadre complet comme dans l'exemple précédent, chaque pièce élastique rapportée 11 peut ne comporter que trois côtés, comme dans la variante de réalisation des figures 8 à 12, où seule la partie périphérique 13 portant la languette de fixation 14 est conservée, ainsi que les deux traverses 12. Dans ce cas les pattes 15 retournées peuvent être remplacées par de simples bossages isba, moins encombrants, en bénéficiant en partie de l'élasticité propre des traverses 12 qui sont en porte-à-faux à partir de 1 unique partie 13. Par contre étant donné que l'on ne dispose plus que de deux bossages 15a d'un seul côté de la cage, il faut placer deux fois plus de telles pièces rapportées, montées alternativement dans un sens et dans l'autre pour retenir les deux paliers 8.Par exemple on dispose six pièces 11 par cage, contre trois dans l'exemple précédent. Grâce à son encombrement radial réduit, ce mode de réalisation convient particulièrement aux roues libres à deux cages concentriques 3 et 3a selon un type connu, comme illustré sur la figure 8. Comme illustré par les figures 10 à 12, ces bossages 15a peuvent coopérer directement avec la surface cylindrique 16 de l'aile 10 de chaque palier 8 (figure 10) ou avec une rainure ou gorge 17 (figure 11) ou avec des ouvertures 18 (figure 12). Inversement dans le cas où chaque pièce rapportée 11 forme u cadre complet, avec deux parties périphériques 13, au lieu de n'utiliser qu'une languette de fixation 14 retournée en dessous, on peut utiliser deux languettes 14a, comme dans l'exemple représenté sur les figures 13 et 14, où chacune de ces languettes 14a se termine par un bossage 19 ou crochet permettant son encliquetage dans une fenêtre 5, ou encore dans une ouverture spéciale 20 pratiquée dans la cage 3 entre deux fenêtres 5. Dans ce cas ces pièces rapportées peuvent être montées en dernier, les cames 6 étant déjà présentes. Au lieu que les pattes 15 ou bossages 15a des pièces 11 rapportées sur la cage fassent saillie vers l'extérieur et toopèrent avec la surface intérieure 16 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, c'est-à-dire la surface extérieure de l'aile intérieure 9, en particulier si la cage 3 comporte des ailes 4 faisant saillie radialement vers l'intérieur. Enfin dans les divers exemples, les pièces rapportées 11, en plus de leur fonction principale qui est d'assurer la retenue des paliers latéraux 8 sur la cage 3, pourraient également remplir comme fonction secondaire la retenue de la cage 3 dans le logement 2 en prévoyant dans chaque traverse 12 de ces pièces un bossage supplémentaire 21, par exemple au milieu, comme illustré sur la figure 15, pour venir appuyer dans l'alésage 2 (ou sur l'arbre 1 en cas de solution inversée). 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 pièces élastiques (11) rapportées sur la cage (3) pour coopérer avec au moins une (16) des surfaces 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 pieces élastiques rapportées (11) affectent la forme d'un cadre à trois ou quatre côtés (12, 13, 12; 12, 13, 12, 13) entourant une ouverture (5; 20) de la cage, avec au moins une languette de fixation (14; 14a) attenante à une partie périphérique (13) de ladite pièce (11) et coopérant avec le ou les bords correspondants de ladite ouverture (5; 20) pour retenir ladite pièce avant montage des paliers (8), et des pattes (15) ou bossages (15a) au moins d'un côté de la cage (3) pour coopérer avec ladite surface 16 des ailes des paliers. 3. Ensemble de roue libre autocentreuse selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites ouvertures servant a la retenue des pièces rapportées (11) sont constituées par certaines des fenetres (5) de la cage destinées aux cames (6). 4. Ensemble de roue libre autocentreuse selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdites ouvertures servant à la retenue des pièces rapportées (11) sont des ouvertures spéciales (20) ménagées dans la cage (3), chacune entre deux fenêtres (5) successives. 5. Ensemble de roue libre autocentreuse selon une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites pattes (15) ou bossages (1 Sa) produisent la retenue du palier (8) correspondant par simple friction contre la surface cylindrique (16) de l'aile (10, 9). 6. Ensemble de roue libre autocentreuse selon une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que lesdites pattes (15) ou bossages (15a) assurent la retenue du palier (8) correspondant par encliquetage dans une rainure (17) pratiquée dans la surface de l'aile correspondante. 7. Ensemble de roue libre autocentreuse selon une des revendications 1 et 4, caractérisé par le fait que les pattes (15) ou bossages (1 Sa) assurent la retenue du palier (8) correspondant par encliquetage dans des ouvertures (18) poinçonnées à travers l'aile (9, 10) correspondante. 8. Ensemble de roue libre autocentreuse selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites pièces rapportées comportent au moins un bossage supplémentaire (21) venant porter sur l'arbre (i) ou le logement (2) pour assurer la retenue dudit ensemble en position de montage.