Brevet FR2697304A1 — publié le 19940429

Corps de palier en matière plastique L'invention concerne un corps de palier en matière plastique fabriqué par un procédé de moulage par injection, lequel corps de pa- lier comporte une hélice en acier qui entoure la surface de montage de l'alésage en étant concentrique à celle-ci et est noyée dans le matériau constituant le corps de palier. Il est connu de noyer une hélice en acier dans le matériau constituant le corps de palier afin de renforcer celui-ci et d'éviter un fluage de la matière plastique sous les contraintes de traction et de compression qui apparaissent en fonctionnement et, par conséquent d'éviter une modification néfaste des conditions d'ajustement du pa- lier Une hélice en acier de ce type permet également d'éliminer les ef- fets négatifs de la dilatation thermique du corps de palier et de roule- ments montés dans celui-ci sur l'ajustement des roulements. Dans un procédé de moulage par injection pour la fabrication d'un corps de palier connu par le document EP 91850281 6, l'hélice en acier revêtue de matière plastique est placée dans le moule et est maintenue dans la position souhaitée, concentrique à l'alésage du corps de palier, par des moyens de positionnement coulissants jusqu'à ce que la matière plastique soit injectée dans le moule A un certain stade de l'injection on retire les moyens de positionnement et on rem- plit de matière plastique les cavités laissées L'hélice en acier est ainsi enrobée de tous côtés de matière plastique. Ce procédé exige d'une part un outillage de moulage coûteux et d'autre part un processus de commande complexe au cours de l'opé- ration de moulage, pour que l'hélice soit surmoulée par la matière du corps de palier dans la position exacte souhaitée. L'objet de la présente invention est de créer un corps de pa- lier du type indiqué en introduction qui puisse être fabriqué de maniè- re simple et dans lequel cependant l'hélice en acier est surmoulée de manière sûre en étant concentrique à l'alésage du corps de palier. Le problème est résolu au moyen d'une bague support préfa- briquée en matière plastique qui est noyée dans le corps de palier et sur la surface périphérique de laquelle est placée l'hélice en acier. Les avantages procurés par l'invention résident notamment dans le fait que l'on peut utiliser un outillage de moulage simple sans moyens coulissants particuliers pour le positionnement ni autres moyens destinés à recevoir et à immobiliser l'hélice en acier, la bague support remplissant cette fonction Par ailleurs, il est possible de fa- briquer le corps de palier en une opération continue unique On est as- suré que la position de l'hélice ne sera pas modifiée sous la pression de la matière plastique entrante position qui n'est plus garantie à cet instant dans l'état de la technique connu. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, l'alésage de la bague support peut être agencé directement sous forme de portée et recevoir la totalité ou une partie seulement de la bague extérieure d'un roulement, garantissant ainsi un positionnement parfai- tement concentrique de l'hélice par rapport au roulement. L'utilisation de la bague support est particulièrement avanta- geuse dans le cas de deux roulements disposés côte à côte, mutuelle- ment alignés à l'intérieur du corps de palier qui sont surmoulés par de la matière plastique au moment de la fabrication du corps de palier. Les roulements sont alors insérés et immobilisés dans l'alésage de la bague support, permettant de placer dans le moule un ensemble préas- semblé formé de la bague support, des deux roulements alignés et d'une hélice concentrique en acier. Lorsque l'alésage de la bague support ne couvre qu'une partie de la bague extérieure du roulement, le positionnement exact du roule- ment est assuré tandis que la bague du roulement est directement en- tourée par de la matière plastique constituant le corps de palier, pour former un assemblage par surmoulage particulièrement fiable. Lorsqu'une certaine distance axiale est nécessaire entre les roulements, celle-ci peut être obtenue de manière simple par des saillies ou une nervure circulaire formée sur la bague support Une nervure de ce type peut être pourvue d'éléments venus de moulage, élastiques dans la direction axiale, qui exercent une force axiale sur les bagues extérieures du roulement lorsque, au cours de l'opération de moulage par injection du corps de palier, lesdites bagues sont pressées contre les éléments élastiques et que des épaulements formant surfaces d'appui sont formées sur le corps de palier côté faces frontales exté- rieures des bagues de roulement Ceci permet par exemple de compen- ser par des moyens simples la tolérance en largeur des roulements et les tolérances en longueur d'une bague d'espacement placée entre les bagues intérieures des roulements Des éléments élastiques de ce type formés sur la nervure permettent également de décaler axialement les bagues extérieures par rapport aux bagues intérieures qui sont mainte- nues à distance l'une de l'autre par une bague d'espacement Une bague d'espacement de ce type peut être centrée par un collet tourné radiale- ment vers l'intérieur formé dans l'alésage de la bague support ou par des doigts isolés; ceci facilite aussi bien la mise en place de l'ensem- ble dans le moule que le montage ultérieur d'un arbre. En pourvoyant la bague support de prolongements axiaux qui s'étendent à distance radiale de la portée pour la bague de roulement et sur la surface extérieure desquels est placée l'hélice et les prolonge- ments étant constitués par des segments d'anneau espacés dans la di- rection périphérique, on obtient un surmoulage particulièrement bon de la bague support par le matériau du corps de palier; par ailleurs l'élasticité des prolongements permet à l'action de renfort de l'hélice de s'exercer librement sur les portées pour la bague de roulement. Il est décrit ci-après divers exemples de réalisation de l'in- vention qui sont représentés sur les dessins Ceux-ci montrent: figure 1, une coupe longitudinale d'un corps de palier à bride et figure 2, une coupe longitudinale d'un deuxième mode de réa- lisation d'un corps de palier. Le corps de palier représenté à la figure 1 est réalisé en ma- tière plastique selon un procédé de moulage par injection et présente une bague support 2 également en matière plastique ainsi qu'une hélice 3 en acier. Deux roulements à billes 5, 6 dont les bagues intérieures 7, 8 sont tenues sur un arbre 11 par deux anneaux élastiques 9, 10 sont montés dans l'alésage 4 du corps de palier 1. La bague support 2 présente une nervure 12 circulaire dirigée vers l'intérieur qui fait office de butée axiale pour les bagues extérieu- res 13, 14 des roulements et détermine leur distance réciproque Sur le corps de la bague support 2 sont formés des prolongements 15, 16 axiaux qui, de préférence, forment trois segments d'anneau répartis sur la circonférence de la bague support 2 L'hélice en acier 3 est disposée sur la surface extérieure du corps de la bague support et des prolonge- ments 15, 16, en étant concentrique aux alésages de la bague support 2 recevant les roulements ou à l'alésage 4 du corps de palier 1; elle est immobilisée dans la direction axiale par des surélévations 17, 18 ra- diales prévues aux extrémités des prolongements 15, 16. On voit que l'hélice en acier 3 peut être montée sur la bague support 2 en matière plastique avant la réalisation du corps de palier et que l'ensemble formé de la bague support 2 et de l'hélice en acier 3 peut être mis en place dans le moule pour réaliser le corps de palier 1 complet, aucune intervention particulière dans le moule n'étant néces- saire. Les roulements 5, 6 peuvent être enfilés dans le corps de pa- lier terminé en même temps que la bague d'espacement 19 insérée en- tre les bagues intérieures 7, 8, la bague support 2 assurant un aligne- ment des roulements La bague support 2 présente en outre dans son alésage un collet 29 dirigé radialement vers l'intérieur qui limite la li- berté de mouvement de la bague d'espacement 19 dans la direction axiale de sorte que l'arbre peut monté sans difficulté Naturellement des doigts indépendants tournés radialement vers l'intérieur peuvent être prévus à la place du collet 29. Il est également possible de monter les roulements 5, 6 et la bague d'espacement 19 dans les alésages de la bague support 2 avant le moulage par injection du corps de palier 1, de manière à obtenir un en- semble préassemblé, formé des roulements 5, 6 alignés, disposés à distan- ce l'un de l'autre, de la bague d'espacement 19, de la bague support 2 et de l'hélice concentrique aux roulements 5, 6, lequel ensemble peut être placé directement dans le moule Les portées pour les roulements dans la bague support 2 ayant une profondeur inférieure à la longueur des bagues extérieures 13, 14 desdits roulements, les bagues extérieures 13, 14 sont surmoulées directement par la matière plastique lors du moulage du corps de palier, assurant ainsi très bonne assise. Le corps de palier à bride selon la figure 2 comporte une bague support 20 modifiée L'âme circulaire 21 de la bague support 20 est pour- vue d'éléments 22, 23 élastiques dans la direction axiale qui sont formés chacun par une gorge radiale circulaire Le corps de palier 26 présente ici aux extrémités de son alésage des épaulements 27, 28 formant surfaces d'appui qui enferment les bagues extérieures 13, 14 des roulements. L'ensemble préassemblé formé de l'hélice en acier 3, de la bague support 20, des roulements 5, 6 et de la bague d'espacement 19 a été placé dans le moule pour réaliser le corps de palier 26 et les bagues de roule- ment ont été repoussées axialement par les parties du moule qui assurent l'étanchéité côté frontal du palier, jusqu'à ce que les bagues intérieures 7, 8 viennent en appui contre la bague d'espacement 19 et les bagues exté- rieures 13, 14 appuient contre les éléments élastiques 22, 23 De la sorte toutes les tolérances axiales sur les bagues des roulements et la bague d'espacement étaient éliminées. Un agencement de ce type de la bague support permet d'obtenir par des moyens simples un décalage des bagues extérieures 13, 14 des roulements par rapport aux bagues intérieures 7, 8, lorsque par exemple - comme dans l'exemple de réalisation de la figure 1 les bagues intérieu- res 7, 8 sont tenues sur l'arbre 11 par des anneaux élastiques 9, 10 ou des éléments rapportés. Dans les deux exemples de réalisation, l'invention est décrite à l'aide de corps de palier à bride; il est évident que l'invention peut être appliquée de la même manière à d'autres corps de palier, comme par exemple des crapaudines De même on peut imaginer d'utiliser un filet ou un agencement semblable à la place de l'hélice en acier. REVENDICATIONS 1 Corps de palier en matière plastique fabriqué par un procé- dé de moulage par injection, comportant une hélice en acier qui entou- re la portée pour la bague de roulement dans l'alésage du corps de pa- lier en étant concentrique à celle-ci et est noyée dans le matériau cons- tituant le corps de palier, caractérisé par le fait qu'une bague support ( 2, 20) préfabriquée en matière plastique, sur la surface périphérique de laquelle est placée l'hélice en acier ( 3), est noyée dans le corps de palier ( 1, 26). 2 Corps de palier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'alésage de la bague support ( 2, 20) constitue au moins par- tiellement la portée du corps de palier ( 1, 26) pour la bague de roule- ment. 3 Corps de palier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que deux paliers à roulement ( 5, 6) sont disposés côté à côte en étant mutuellement alignés dans l'alésage de la bague support ( 2, 20) et surmoulés avec celle-ci par la matière du corps de palier ( 1, 26). 4 Corps de palier selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la profondeur des alésages de la bague support ( 2, 20) qui re- çoivent les bagues extérieures ( 13, 14) des roulements ( 5, 6) est infé- rieure à la largeur desdites bagues extérieures ( 13, 14). Corps de palier selon la revendication 4, caractérisé par le fait que des saillies radiales contre lesquelles prennent appui les ba- gues extérieures ( 13, 14) des roulements sont disposées entre les alé- sages de la bague support ( 2, 20) qui reçoivent les bagues extérieures ( 13, 14) des roulements. 6 Corps de palier selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'une nervure ( 12, 21) circulaire contre laquelle prennent appui les bagues extérieures ( 13, 14) des roulements est disposée entre les alésages de la bague support ( 2, 20) qui reçoivent les bagues extérieu- res ( 13, 14) des roulements. 7 Corps de palier selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il est prévu entre les alésages de la bague support ( 2, 20) un collet ( 29) tourné radialement vers l'intérieur ou des doigts indé- pendants qui assurent le centrage d'une bague d'espacement ( 19) dis- posée entre les bagues intérieures ( 7, 8) des roulements ( 5, 6). 8 Corps de palier selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que le collet ( 21) présente sur ses faces frontales des élé- ments élastiques dans la direction axiale contre lesquels prennent ap- pui les bagues extérieures ( 13, 14) des roulements. 9 Corps de palier selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les éléments élastiques sont formés par des parties ( 22, 23) du collet ( 21) qui s'étendent en biais en direction des bagues extérieures ( 13, 14) des roulements avec, entre lesdites parties et le corps du col- let ( 21), des gorges radiales ( 24, 25). Corps de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le corps de la bague support ( 2, 20) présente des prolongements ( 15, 16) axiaux qui sont disposés ra- dialement à distance de la portée pour la bague de roulement dans l'alésage ( 4) du corps de palier, sont noyées dans le matériau du corps de palier ( 1, 26) et sur la surface extérieure desquels est disposée l'hé- lice en acier ( 3). 11 Corps de palier selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les prolongements ( 15, 16) axiaux sont constitués par au moins trois segments formés de chaque côté du corps de la bague sup- port. 12 Corps de palier selon la revendication 10 ou 11, caractéri- sé par le fait que des surélévations ( 17, 18) orientées radialement vers l'extérieur sont formées aux extrémités des prolongements ( 15, 16) aux fins d'immobiliser l'hélice en acier ( 3) dans la direction axiale.