Brevet FR2619171A1 — publié le 19890210

AGENCEXENT DE PALIER XOBILE AJGULAIREXEJT L'invention concerne un agencement de palier mobile angulairement, constitué par un palier & rotule et par un palier de roulement radial qui présentent chacun une bague intérieure et une bague extérieure, sont agencés concentriquement l'un à l'autre au moyen d'une bague intermédiaire et sont immobilisés azialement sur celle-ci par des butées du genre collet. Par le brevet américain US 1 746 898, il est déjà connu d'agener concentriquement un palier de roulement à billes, par l'alésage de sa bague intérieure, sur la bague extérieure d'un palier à rotule. La fiabilité de la liaison entre les deux paliers dépend alors de la qualité de l'ajustement, ce qui exige le respect de tolérances étroites lors de la fabrication de la bague intérieure du palier de roulement à billes et de la bague extérieure du palier à rotule. Il faut donc réaliser des paliers dimensionnellement appariés, avec des coûts élevés correspondants. Iéanmoins, la fiabilité fonctionnelle n'est pas assurée, du moins lorsque des forces axiales se manifestent en plus des forces radiales, car on ne peut alors pas exclure un déplacement axial de la bague intérieure du palier de roulement sur la bague extérieure du palier à rotule. L'agencement de palier mobile angulairement, connu par la demande de brevet allemand DE-OS 14 25 344, présentant une bague intermédiaire en tant qu'adaptateur, évite ces inconvénients, La bague intermédiaire réalisée sous la forme d'une pièce massive tournée est munie, en son extrémité axiale, d'un collet obtenu par tournage, lequel déborde radialement vers l'intérieur et radialement vers l'extérieur, respectivement au-delà de la:urface de l'alésage et de la surface de la périphérie du corps annulaire, et sert de butée axiale pour la bague intérieure du palier de roulement à billes et pour la bague extérieure du palier à rotule. L'autre extrémité axiale de la bague intermédiaire est munie d'un filetage, aussi bien sur la surface de l'alésage que sur la surface de la périphérie. Des bagues filetées, respectivement vissées sur et dans la bague intermédiaire, immobilisent axialement les paliers. Cet agencement de palier déjà connu permet, d'une part, d'utiliser des paliers à rotule et paliers de roulement sans surfaces périphériques ni surfaces d'alésage adaptées l'une à l'autre, puisque l'adaptation s'effectue par la bague intermédiaire. D'autre pat, il évite aussi tout déplacement en translation des paliers, l'un par rapport à l'autre, sous l'effet d'éventuelles forces axiales. Toutefois, cet agencement est plus compliqué à réaliser, et exige une bague intermédiaire onéreuse qui doit être réalisée par tournage de matière massive et doit être munie d'un filetage intérieur et d'un filetage extérieur. A cela s'ajoutent, en tant qu'autres éléments de coût, les deux bagues filetées, longues à mettre en place, qui doivent en plus être arrétées en rotation. L'invention a pour but de réaliser un agencement de palier du type indiqué au début, dont la réalisation sera économique et qui offrira une grande fiabilité de fonctionnement. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la bague intermédiaire présente, au moins sur une face frontale, une butée tournée radialement vers l'extérieur, formée par façonnage sans enlèvement de métal, pour la bague intérieure de l'un des paliers, et, au moins sur la face frontale opposée, une butée tournée radialement 2 6 1 9 1 7 vers l'intérieur, formée par façonnage sans enlèvement de métal, pour la bague extérieure de l'autre palier. Les avantages de cet agencement consistent notamment en ceci que la bague intérieure, telle que conçue par l'invention, peut être obtenue par un processus de fabrication simple et sur, autorise un montage simple et assure une liaison fiable des deux paliers. Du fait de la configuration particulière de la bague intenrmédiaire, l'agencement de palier peut notamment supporter des forres axiales unilatérales, sans que cela exige des dispositions compliquées telles que, par exemple, le recours à des pièces de fixation supplémentaires. Comme on peut utiliser, aussi bien pour le palier à rotule que pour le palier de roulement radial, des pièces standardisées, couramment commercialisées, fabriquées en série, il en résulte que l'agencement de palier selon l'invention est très économique, surtout en petites quantités.. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus complètement dans la description présentée dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux dessins annexés dont les figures représentent - les figures 1 à 4, des vues en coupe de différentes formes de réalisation de l'agencement de palier selon l'invention, les parties et pièces identiques étant repérées par des références identiques; et - la figure 5, à une échelle réduite, une vue en élévation latérale de l'objet de la figure 4. L'agencement de palier représenté en demi-coupe sur la figure 1 présente un palier à rotule 1 et, agencé concentriquement à celui-ci, un palier de roulement radial sous la forme d'un roulement à billes 2. Le palier de roulement à billes 2 est constitué, de manière connue, par une bague intérieure 3 et par une bague extérieure 4 entre lesquelles est agencée une rangée de billes 5, tandis que le palier à rotule 1 est constitué par une bague intérieure 6 à surface périphérique sphérique et par une bague extérieure 7 à surface concave sphérique 7 correspondante. Pour assembler les deux paliers 1, 2, on a prévu entre la bague extérieure 7 du palier à rotule et la bague intérieure 3 du palier de roulement à billes, une bague intermédiaire 8 qui peut être réalisée, par exemple, à partir d'un tube à paroi mince, tout aussi bien que par emboutissage. Le bord de celle des faces frontales de la bague intermédiaire 8 qui, sur la figure, se trouve en dessous, est coudé radialement vers l'extérieur et sert de butée 9 empêchant le déplacement axial de la bague intérieure 3 du palier de roulement à billes 2. Par contre, le bord de la face frontale supérieure est coudé radialement vers l'intérieur, de 90 , et sert de butée 10 empêchant le déplacement axial, dans le sens opposé, de la bague extérieure 7 du palier à rotule. L'assemblage de l'agencement de palier s'effectue de la manière la plus simple, par emboîtement des deux paliers 1 et 2, respectivement dans et sur la bague intermédiaire 8, les deux butées 9 et 10 assurant une position définie dans le plan radial prévu. En même temps, cette forme de réalisation permet aussi l'application d'une force axiale (flèche A") agissant d'un seul côté, par le haut (sur la figure) sur le palier de roulement à billes 2, ou par le bas sur le palier à rotule 1. La poussée qui en résulte est transmise, via la bague intérieure 3 du palier de roulement à billes, à la butée 9, tournée vers l'extérieur, de la bague intermédiaire 8 et, via celle-ci ou, plus précisément via sa butée 10 tournée vers l'intérieur, à la bague extérieure 7 du palier à rotule 1, de sorte que la position mutuelle des deux paliers 1 et 2 reste inchangée. La figure 2 montre une variante particulièrement avantageuse de la bague intermédiaire selon la figure 1. Cette variante autorise un contact parfait des bagues des paliers contre les butées, et présente en outre une forme avantageusement appropriée à un processus de fabrication simple, par exemple par emboutissage. La butée 11 qui, sur la figure 2, est située en bas, est ici constituée par un bord de la bague intermédiaire 12 plié vers l'extérieur, à 1800, dont l'arête 13 est au contact de la bague intérieure 3 du palier de roulement à billes 2. Par contre, du côté supérieur de la bague intermédiaire 12, la butée prévue pour la bague extérieure 7 du palier à rotule, est formée par un collet 14 coudé radialement, vers l'intérieur, qui est déformé vers la bague extérieure 3 du palier à rotule, et forme de cette manière une 2 6 1 9 1 7 gorge 15 dans l'angle du coude. Le contact précis des bagues des paliers 3 et 7 contre leurs butées est ainsi assure, indépendamment de la valeur du rayon des arêtes des bagues 3 et 7, ou des rayons de coudage. En outre, la butée 11 obtenue par pliage et le collet formé 14 conviennent particulièrement bien pour supporter des forces (flèche "e) agissant axialement sur le palier de roulement à billes 2 et/ou sur le palier à rotule 1, car cette butée et ce collier opposent une résistance accrue à la déformation. Cette construction autorise donc l'utilisation de bagues intermédiaires 12 à paroi très mince. Dans la réalisation selon la figure 2, on a en outre prévu une immobilisation des bagues de palier 3 et 7, empêchant coelles-ci d'être déplacées sur la direction axiale o elles ne sont normalement pas exposées à des efforts axiaux. La bague intérieure 3 du palier de roulement, après sont emboîtement sur la bague intermédiaire 12, et la bague extérieure 7 du palier à rotule après son introduction dans la bague intermédiaire 12, ont été arrêtées chacune par une partie matée 16, 17. Sur la figure 3, la bague intermédiaire 18 est munie, à ses deux extrémités, de butées 19, 20, coudées radialement vers l'extérieur, enserrant la bague intérieure 3 du palier de roulement à billes. En outre, dans son alésage, la bague intermédiaire 18 est munie d'un bourrelet annulaire 21, et la bague extérieure 7 du palier à rotule est agencée entre ce bourrelet et une partie matée 22. Ce bourrelet 21 a été réalisé par une opération de repoussage dans laquelle de la matière de la bague intérieure 18 a été déplacée, par exemple depuis le côté extérieur. L'une des deux butées dirigées vers l'extérieur, par exemple la butée inférieure 20, et le bourrelet annulaire 21 ont été formés avant le montage des paliers 1 et 2 sur la bague intermédiaire 18, tandis que la deuxième butée, celle 19 dirigée vers l'extérieur, a été formée par coudage après emboitement du palier de roulement à billes 2, et que la partie matée 22 dans l'alésage de la bague intermédiaire 18 a été réalisée après insertion de la bague extérieure 7 du palier à rotule. Cette forme de réalisation convient particulièrement bien, elle aussi, pour supporter des forces axiales agissant d'un seul côté, suivant la direction des flèches "A". La forme de réalisation d'un agencement de palier selon l'invention, représentée sur la figure 4 et, à une échelle plus petite, sur la figure 5, est également munie d'une bague intermédiaire 23 qui assure une liaison fiable lors de l'apparition de forces axiales. Sur la face frontale de l'agencement de palier située en bas sur la figure 4, tout aussi bien que sur celle située en haut, des pattes 24 à 27 sont rabattues radialement, de manière alternée vers l'extérieur (pattes 24, 25) et vers l'intérieur (pattes 26, 27), ces pattes étant formées à chaque fois à partir de la région marginale concernée de la bague intermédiaire 23. Ces pattes 24 et 27 immobilisent axialement, des deux côtés, la bague intérieure 3 du palier de roulement à billes 2 et la bague extérieure 7 du palier à rotule. Là encore, l'assemblage des deux paliers à la bague intermédiaire 23 s'effectue avantageusement, voire nécessairement, après qu'une rangée de pattes dirigées radialement vers l'extérieur et une rangée de pattes dirigées radialement vers l'intérieur, par exemple les pattes 24 et 26, ont été formées sur la bague intermédiaire 23, tandis que les pattes de la face frontale opposée, par exemple les pattes 25 et 27, ne sont rabattues, bien entendu, qu'après le montage du palier de roulement 2 et du palier à rotule 1. Les différentes conformations indiquées dans les exemples de réalisation, pour une bague intermédiaire selon l'invention, peuvent aussi, selon chaque cas d'application spécifique, être utilisées dans une autre combinaison, par exemple: coudage selon la figure 2 d'àn bord pour la bague intérieure du palier de roulement à billes, et bourrelet selon la figure 3 pour la bague extérieure du palier à rotule, etc.. De mine, le palier de roulement et le palier à rotule peuvent être échangés l'un avec l'autre, ou bien un autre palier de roulement peut être disposé à la place du palier de roulement à billes, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVEIDICATION?: 1. Agencement de palier mobile angulairement, constitué par un palier à rotule et par un palier de roulement radial qui présentent chacun une bague intérieure et une bague extérieure, sont agencés concentriquement l'un à l'autre au moyen d'une bague intermédiaire et sont immobilisés axialement sur celle-ci par des butées du genre collet, caractérisé par le fait que la bague intermédiaire (8; 12; 18; 23> présente, au moins sur une face frontale, une butée tournée radialement vers l'extérieur (9; 11; 19, 20; 24, 25), formée par façonnage sans enlèvement de métal, pour la bague intérieure (3) de l'un des paliers (2), et, au moins sur la face frontale opposée, une butée tournée radialement vers l'intérieur (10; 14; 21; 26, 27>, formée par façonnage sans enlèvement de métal, pour la bague extérieure (7) de l'autre palier (1). 2. Agencement de palier selon revendication 1, caractérisé par le fait qu'au noins l'une des butées (11) est constituée par un bord de la bague intermédiaire (12) plié à 180', l'arête (13) de ce bord étant tournée vers la bague de palier conjuguée (3). 3. Agencement de palier selon revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'au moins l'une des butées est constituée par un collet (14) coudé radialement, dont la région marginale est déformée vers la bague de palier conjuguée (7) de manière à former une gorge creuse (15) dans l'angle du pli. 4. Agencement de palier selon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au moins l'une des butées est constituée par un bourrelet annulaire (21) réalisé par repoussage. 5. Agencement de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bague intermédiaire (23) présente, au moins sur une face frontale, en tant que butées, des pattes (24, 25; ou 26, 27) rabattues de manière alternée vers l'extérieur et vers l'intérieur. 6. Agencement de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les bagues de palier (3, 7) s'appliquant contre une butée (14, 21) par leur première face frontale sont arrêtées, sur leur autre face frontale, par des parties matées (16, 17; 22). 7. Agencement de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bague intermédiaire (6; 12; 18; 23) est agencée entre la surface périphérique de la bague extérieure (7) du palier à rotule et la surface de l'alésage de la bague intérieuxe (3) du palier de roulement.