Brevet FR2674918A1 — publié le 19921009

La présente invention concerne un palier coulissant agencé pour supporter toute pièce cylindrique coulissante et notamment la partie lisse d'une crémaillère de direction de vehicule automobile. Les paliers coulissants metalliques presentent l'inconvénient lorsqu'ils sont montés à force dans le carter de nécessiter un usinage précis de ce dernier et de ne pouvoir être facilement monté de façon automatique, et lorsqu'ils sont montés légèrement, de nécessiter des fixations complémentaires. Dans ce dernier cas, le jeu fonctionnel est en outre à l'origine de vibrations, claquements et bruits parasites. Les paliers en matière plastique sont montés légèrement serrés avec des fixations complémentaires, mais le montage est complexe. Ce sont les raisons pour lesquelles on a propose des paliers coulissants comprenant un corps tubulaire formant à ses extrémités une rangée annulaire de lames faisant saillie en direction axiale. Ces paliers règlent dans une certaine mesure le problème des vibrations et des bruits parasites, mais posent en revanche le problème du niveau de l'effort de coulissement qui ne doit être ni trop fort ni trop faible, et qui doit en outre être stable au cours de la vie du palier. Or, cet effort de coulissement tend à varier dans de très larges mesures, du fait du vieillissement de la matière notamment des lames de ces paliers. De plus, les paliers existants ne prennent pas en compte dans leur conception les variations géométriques dues aux tolérances de fabrication du palier et à son environnement. Un autre inconvénient des paliers de l'art antérieur est qu'ils présentent toujours un chemin continu en materiau dur entre la pièce coulissante et le carter, de sorte que les vibrations de cette pièce ne sont pas filtrées. En outre, des bruits et grincements parasites peuvent survenir dans certaines conditions climatiques. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, l'invention a pour objet un palier coulissant comprenant un corps tubulaire, formant à ses extrémites une rangee annulaire de lames faisant saillie en direction axiale, caractérisé par le fait que lesdites lames sont relativement souples dans le sens radial et qu'il comprend, au moins autour desdites lames, une gaine en matériau élastique, par exemple en caoutchouc, exercant sur les lames un effort radial tendant à les flechir en direction de l'axe, ladite gaine ayant un diamètre extérieur supérieur à celui dudit corps. Une telle structure presente un certain nombre d'avantages. Tout d'abord, le fait que les lames d'extrémités subissent de la part de la gaine élastique un effort radial en direction de l'axe, entraîne que le palier selon l'invention présente un effort de coulissement sensiblement constant tout au long de sa durée de vie. Par ailleurs, seule la gaine elastique porte sur l'alésage du palier, opposant ainsi un obstacle à la propagation des vibrations provenant de l'arbre coulissant. Dans le cas de plusieurs gaines, le corps du palier se trouve, dans les zones comprises entre ces gaines, en appui sur ces dernières, de sorte que là encore les vibrations ne soient pas transmises. En outre, par un ajustement convenable du module élastique de la gaine, les caractéristiques mécaniques du palier selon l'invention peuvent être déterminées avec precision. On remarquera de plus que lorsque le palier est monté, les extrémités des lames sont en appui sur l'arbre, de sorte qu'aucun jeu fonctionnel n'est introduit au niveau du palier. Les vibrations et les claquements qui existaient dans l'art anterieur sont par conséquent supprimés. La gaine ainsi éventuellement que le corps peut, en outre, être dentée exterieurement ou comporter toute autre forme equivalente. Dans un mode de réalisation particulier, la gaine comporte une rainure annulaire à sa périphérie, dans laquelle est engagé une bague dont le diamètre extérieur est supérieur à celui de la gaine. Un tel agencement permet de positionner axialement le palier dans son alésage, en formant dans ce dernier une rainure annulaire dans laquelle s'engage la périphérie extérieure de la bague. Le maintien de la gaine sur le corps peut être assuré en formant dans la partie centrale de ce dernier une nervure annulaire engagée dans une rainure annulaire correspondante, formée à la périphérie intérieure de la gaine. Egalement dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le palier comporte une partie de gaine à chacune de ses extrémités autour de chacune desdites rangées annulaires de lames. Dans ce dernier cas, le corps peut comporter à sa périphérie entre les parties de gaine une rainure annulaire dans laquelle est engagée une bague dont le diamètre extérieur est supérieur à celui du corps, également dans le but d'assurer un maintien axial du palier dans son alésage. La bague elle-même peut egalement être dentee extérieurement. Avantageusement, la section tranversale de l'anneau présente, au moins dans sa partie extérieure, une dimension dans le sens axial qui diminue en s'éloignant de l'axe, cette disposition permettant, en donnant une forme correspondante à la rainure de centrage, d'assurer ce dernier sans jeu, sans pour autant exiger des tolérances difficilement accessibles. Dans le cas où le palier comporte une partie de gaine à chacune de ses extrémités, ces parties peuvent comporter une nervure périphérique intérieure engagée dans une rainure correspondante du corps afin d'assurer leur maintien. On décrira maintenant, à titre d'exemple non limitatif, des modes de réalisation particuliers de l'invention, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du corps d'un palier coulissant selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 3 - la figure 3 est une vue de face partielle d'un palier selon un premier mode de réalisation de l'invention - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 5 - la figure 5 est une vue de face partielle d'un palier selon un deuxième mode de réalisation de l'invention i - la figure 6 est une demi vue en coupe d'un palier selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; ; - la figure 7 est une vue partielle de face de la bague du palier de la figure 6 - la figure 8 est une vue en coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7 et ; - la figure 9 est une demi vue en coupe transversale d'une des parties de gaine du palier de la figure 6. Si l'on se réfère maintenant à la figure 1, on voit le corps 1 d'un palier coulissant, formé pour l'essentiel, d'un anneau rigide 2 à chaque extrémité axiale duquel est formee une rangée annulaire de lames souples 3. La surface extérieure de l'anneau 1 est cylindrique à section circulaire alors que sa surface intérieure présente, entre les lames 3, des rainures longitudinales 4, donnant au corps 1 une certaine souplesse, facilitant la mise en place du palier. Le corps 1 est realisé de préférence dans une matière thermoplastique rigide auto-lubrifiante présentant de bonnes caractéristiques physico-chimiques. En particulier, cette matière thermoplastique doit bien tenir en température, résister à l'abrasion et posséder un faible coefficient de frottement. Cette matière peut être notamment celle vendue par la société HOECHST sous la marque Hostalen Gur. Les figures 2 et 3 representent un palier possédant un corps 1 du type de celui de la figure 1, autour duquel est disposé un anneau 5 souple, réalisé par exemple en caoutchouc ou en matière thermoplastique. La gaine 5 présente dans sa partie centrale, et à sa périphérie intérieure, une rainure annulaire 6 dans laquelle est engagée la partie débordante vers l'extérieur de l'anneau, cette partie débordante formant comme on le voit sur la figure 1, une nervure annulaire à la périphérie extérieure du corps 1. La gaine 5 possède à sa surface extérieure des dents 7 dont la géométrie permet d'ajuster la rigidité radiale du palier. Du fait de l'élasticité de la gaine 5, celle-ci appuie sur les lames souples 3 et a par conséquent tendance à les faire fléchir en direction de l'axe du palier, ce qui a pour effet, lorsque l'arbre est monté dans le palier, d'amener les extrémités de ces lames en appui sur l'arbre. Si l'on se réfère maintenant aux figures 4 et 5, on voit un palier comprenant toujours un corps 1 du même type, sur lequel est monté une gaine élastique 5', cette gaine étant maintenue axialement comme précédemment par une rainure annulaire coopérant avec l'anneau 2 du corps 1. La gaine 5' est egalement munie de dents 7' à sa périphérie extérieure. Dans le cas présent, la gaine 5' présente en outre une rainure annulaire 8 à sa périphérie extérieure, cette rainure 8 recevant une bague 9 dont le diamètre extérieur est superieur au diamètre extérieur de la gaine 5'. La bague 9 est denté extérieurement et présente une forme du type de celle qui sera décrite ci-après en référence à la figure 7. La figure 4 montre le palier monté dans un alésage 10, cet alésage présentant une rainure annulaire 11 dans laquelle est engagée la bague 9, ce qui permet de maintenir axialement le palier. Ce mode de réalisation se prête bien à un montage automatique par robot. En effet, lorsque le palier commence a être inséré dans son alesage, la bague 9 est comprimée axialement, d'où il résulte une force d'introduction relativement élevee. Lorsque la bague 9 arrive dans la rainure 11 de l'alésage, elle se relâche et l'effort est reduit, de sorte que le robot sait que le palier est correctement monte. Si l'on se réfère maintenant aux figures 6 à 9, on voit que le corps 1' du palier possède une partie centrale 12 de grande longueur, cette partie centrale comportant comme precedemment des lames 3' à ses extrémités axiales. Entre la partie 12 et chacune des rangées de lames 3', le corps 1' forme une nervure annulaire 13 qui se trouve engagée dans une rainure annulaire correspondante 14 formée à la périphérie intérieure d'une gaine souple 15 venant en appui sur les lames 3' du corps. On voit que ces gaines 15 présentent un diamètre extérieur supérieur au diamètre extérieur de la partie 12 du corps 1', de sorte que, après montage, seules ces gaines 15 sont en appui sur l'alésage, le corps 1' étant en quelque sorte suspendu entre les deux gaines 15, ce qui evite la transmission à l'alésage des vibrations de l'arbre supporté par le palier. Dans sa zone centrale, la partie 12 du corps 1' forme une rainure annulaire 16, dans laquelle est engagée une bague 17 dont la fonction est la même que celle de la bague 9 des figures 4 et 5. La bague 17 présente une forme en accordéon lui permettant d'être aisément comprimee radialement. En outre, elle présente dans sa partie la plus extérieure une forme trapezoïdale 18 lui permettant de coopérer aisément avec la gorge de l'alésage dans laquelle elle vient s'engager lors du montage, si cette gorge possède une section correspondante. L'invention fournit par conséquent un palier dont l'effort de coulissement est maitrisé, qui ne présente pas de problème de vieillissement, qui peut être facilement monté par un robot et qui évite la transmission des vibrations et la propagation des bruits La rigidité radiale, la saturation radiale, l'effort d'emmanchement et d'extraction, ainsi que l'effort de décollement sont également maitrisés et aisément ajustables lors de la conception. Dans le cas d'un palier non tournant, on peut prévoir une section non circulaire. Dans le cas d'un palier coulissant et tournant, on peut prendre en compte le couple de rotation qui se trouve maitrisé et aisément ajustable lors de la conception. Revendications 1. Palier coulissant comprenant un corps (1;1') tubulaire formant à ses extrémités une rangée annulaire de lames (3;3') faisant saillie en direction axiale, caractérisé par le fait que lesdites lames sont relativement souples dans le sens radial et qu'il comprend, au moins autour desdites lames, une gaine (5;5';l5) en matériau élastique exerçant sur les lames un effort radial tendant à les flechir en direction de l'axe, ladite gaine ayant un diamètre extérieur supérieur à celui dudit corps. 2. Palier selon la revendication 1, dans lequel ladite gaine est dentée extérieurement. 3. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel ladite gaine comporte une rainure (8) annulaire à sa périphérie, dans laquelle est engagee une bague (9) dont le diamètre extérieur est supérieur à celui de la gaine. 4. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le corps forme, dans sa partie centrale, une nervure annulaire (2) engagée dans une rainure annulaire (6) formee à la périphérie intérieure de la gaine. 5. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, comportant une partie de gaine (15) à chacune de ses extrémités autour de chacune desdites rangées annulaires de lames. 6. Palier selon la revendication 5, dans lequel ledit corps comporte à sa périphérie, entre les parties de gaine, une rainure annulaire (16) à sa peripherie, dans laquelle est engagée une bague (17) dont le diamètre extérieur est superieur à celui du corps. 7. Palier selon l'une quelconque des revendications 3 et 6, dans lequel ladite bague est dentée extérieurement. 8. Palier selon l'une quelconque des revendications 3, 6 et 7, dans lequel la section transversale de la bague présente, au moins dans sa partie extérieure, une dimension dans le sens axial qui diminue en s'éloignant de l'axe. 9. Palier selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans lequel les parties de gaine comportent une nervure périphérique intérieure (14) engagée dans une rainure (13) correspondante du corps.