Brevet FR2665230A1 — publié le 19920131

L'invention part d'un palier compact pour la liaison entre un arbre et une roue, en particulier pour l'arbre de direction et la roue de vis sans fin d'un mécanisme de servo-direction De tels paliers compacts sont connus (brevet DE 26 57 197, figure 2). Dans les paliers compacts de ce type, l'une des deux bagues d'un roulement conventionnel à deux bagues est omise et les éléments roulants sont placés directement sur un arbre trempé. Le but de la présente invention est de réa- liser un roulement double, muni de deux jeux d'éléments roulants, qui soit aussi peu encombrant que possible et puisse être fabriqué économiquement sans pertes de capacité de charge. A cet effet, selon l'invention, un palier compact comme défini au début est caractérisé en ce que l'arbre est pourvu d'une gorge, formant un chemin de roulement, pour la réception d'une cage de roulement pouvant être mise en place avec encliquetage et d'élé- ments roulants d'un palier à roulement (roulement à aiguilles), que les éléments roulants (aiguilles) ont en outre leur second chemin de roulement sur une bague de roulement du palier compact et que cette bague est réalisée pour constituer en même temps la bague inté- rieure d'un palier quatre points. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une coupe axiale d'un mécanisme de servo-direction comportant un palier compact selon l'invention; et la figure 2 montre le palier compact à plus grande échelle, également en coupe. Un mécanisme de direction 1 est monté coa- xialement, entre un volant de direction 2 et une e-eémiaillère 3, sur un arbre de direction 4 Ce dernier est monté rotatif au moyen de deux roulements 5 et 6 dans un boîtier 7 du mécanisme de direction 1 Au droit de la crémaillère 3, l'arbre de direction 4 est pourvu d'une denture hélicoïdale 8 qui engrène avec les dents de la crémaillère 3 en vue de la transformation d'une rotation de l'arbre de direction 4 produite par le volant 2 en un mouvement longitudinal de la crémail- lère 3. Le mécanisme de direction 1 peut être accouplé en plus à une servocommande destinée à réduire l'effort manuel nécessaire à la rotation du volant 2, de préfé- rence dans une plage déterminée de basses vitesses d'un véhicule équipé d'un tel mécanisme. Pour appliquer la force d'assistance, l'arbre de direction 4 porte une roue de vis sans fin 9 qui est en prise avec une vis sans fin non représentée d'un moteur électrique qui n'est pas non plus représenté La roue 9 est accouplée solidaire en rotation par une tôle à ressort 30 avec la roue extérieure 10 d'un embrayage 11, qui peut être amenée en contact avec et entraînée par friction par la roue intérieure 12 de l'embrayage lorsqu'elle est déplacée par la force d'un électroaimant 13 vers la roue intérieure 12 L'embrayage étant ainsi enclenché, la roue intérieure 12 transmet à l'arbre de direction 4 la force d'assistance provenant du moteur électrique, par l'intermédiaire de la roue de vis sans fin Lorsque l'embrayage 11 est ouvert ou débrayé, une telle application d'un effort d'assistance n'a pas lieu. Le moteur électrique et la roue de vis sans fin 9 sont alors arrêtés. Le mécanisme de direction 1 comporte un palier compact 14 entre l'arbre de direction 4 et la roue de vis sans fin 9 Ce palier possède une bague de roulement35 15 en métal trempé Une surface annulaire interne de la bague 15 forme ainsi que cela est le mieux visible sur la figure 2 une bague extérieure 16 servant de chemin de roulement pour des aiguilles 17 maintenues ensemble par une cage de roulement 18 La cage 18 est en matière plastique et fendue pour qu'elle puisse être mise en place avec encliquetage dans une gorge 19 de l'arbre de direction (figure 1) Le fond de la gorge 19 forme un chemin de roulement pour les aiguilles 17 et est égale- ment trempé La bague de roulement 15 constitue ainsi la bague extérieure pour les aiguilles 17, de sorte qu'un roulement à aiguilles complet 15, 17, 18 est formé à cet endroit Il est encore à noter que les aiguilles 17 peuvent être cylindriques ou, de préférence, en tonneau. La bague 15 présente une surface annulaire externe qui, en tant que bague intérieure 20, forme un chemin de roulement intérieur pour des billes 21 Ce chemin de roulement ou piste intérieure est réalisée comme une piste à deux flancs formés par deux surfaces annulaires coniques 22 et 23, tandis que deux surfaces annulaires coniques 24 et 25 opposées, mais ayant le même angle, sont formées sur deux bagues extérieures 26 et 27 qui sont assemblées axialement par un anneau- ressort ondulé 28 Un palier quatre points complet 15, 21, 26, 27 est ainsi formé à l'aide de la bague de roulement 15 extérieurement à celle-ci. Il ressort de la figure 1 que les deux roule- ments réalisés à l'aide de la bague 15, c'est-à-dire le roulement à aiguilles 15, 17 et 18 et aussi le palier quatre points 15, 21, 26, 27, peuvent être incorporés sous un très faible encombrement En plus de la compa- cité, ces roulements peuvent également être fabriqués économiquement. En cas d'application du palier compact 14 selon l'invention au mécanisme de servo-direction 1, la fonction ou l'effet rotatoire du palier quatre points 15, 21, 26, 27 peut être enclenché et mis hors service. Ce palier est en service lorsque le moteur électrique fait tourner la roue de vis sans fin 9, donc pendant l'application d'une force d'assistance au mécanisme de direction 1 Le palier quatre points 15, 21, 26, 27 est mis hors service ou "immobilisé" lorsque l'arbre de direction 4 est seulement tourné manuellement (par le volant 2), c'est-à- dire sans force d'assistance Donc, conformément à une autre caractéristique de l'invention, en cas d'application du palier compact à des mécanismes de servo-direction, sa bague de roulement 15 est commu- table sélectivement entre la seule fonction de montage rotatoire extérieur du roulement intérieur 15, 17, 18 et la fonction de montage rotatoire intérieur et extérieur de ce roulement intérieur 15, 17, 18 et du palier quatre points 15, 21, 26, 27. REVENDICATIONS 1 Palier compact pour la liaison entre un arbre et une roue, en particulier pour l'arbre de direction et la roue de vis sans fin d'un mécanisme de servo-direc- tion, caractérisé en en ce que l'arbre ( 4) est pourvu d'une gorge ( 19), formant un chemin de roulement, pour la réception d'une cage de roulement ( 18) pouvant être mise en place avec encliquetage et d'éléments roulants ( 17) d'un palier à roulement (roulement à aiguilles 15, 17, 18), que les éléments roulants (aiguilles 17) ont en outre leur second chemin de roulement sur une bague de roulement ( 15) du palier compact et que cette bague de roulement ( 15) est réalisée pour constituer en même temps la bague intérieure ( 20) d'un palier quatre points ( 15, 21, 26, 27). 2 Palier compact selon la revendication 1, caractérisé en ce que le palier quatre points ( 15, 21, 26, 27) est formé par un chemin de roulement à deux flancs ( 22, 23) ménagé sur la bague de roulement ( 15), ainsi que par une surface annulaire conique ( 24, 25) sur chacune de deux bagues extérieures ( 26, 27) qui sont assemblées axialement par un anneau-ressort ondulé ( 28). 3 Palier compact selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le palier à roulement ( 15, 17, 18) pourvu d'une cage ( 18) pouvant être mise en place avec encliquetage, est un roulement à aiguilles comportant de préférence des aiguilles en tonneau. 4 Palier compact selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le cas de son application à des mécanismes de servo-direction, sa bague de roulement ( 15) est commutable sélectivement entre la seule fonction de montage rotatoire extérieur du palier à roulement intérieur ( 15, 17, 18) et la fonction de montage rotatoire intérieur et extérieur de ce palier à roulement intérieur ( 15, 17, 18) et du palier quatre points ( 15, 21, 26, 27).