Brevet FR2708060A1 — publié le 19950127

La présente invention concerne un agencement de palier pour un arbre tournant. L'invention concerne plus particulièrement un agencement de palier pour un arbre appartenant à un mécanisme d'entraînement d'un essuie-glace, et par exemple pour un arbre de sortie sur une extrémité duquel est fixée une tête d'entraînement d'un bras d'essuie- glace. On connait un exemple d'un tel agencement de palier de palier du type comportant un bottier de palier dans lequel est formé un alésage qui est traversé par l'arbre tournant avec interposition d'au moins une douille de palier de manière à permettre le montage à rotation de l'arbre dans le bottier, et qui comporte au moins un collet radial interne dont une première face constitue un premier épaulement pour le positionnement axial d'une garniture d'étanchéité agencée dans l'alésage qui coopère avec les surfaces cylindriques en vis-à-vis de l'alésage et de l'arbre tournant. Selon l'agencement connu, la garniture d'étanchéité, qui est par exemple réalisée sous la forme d'un joint torique d'étanchéité, est agencée entre cet épaulement et une face annulaire d'extrémité d'une douille de palier en bronze. L'assemblage des composants du palier s'effectue en introduisant axialement le joint torique dans le logement annulaire délimité par l'alésage et la surface périphérique de l'arbre, puis en introduisant la douille de palier que l'on enfonce axialement dans l'arbre et qui vient immobiliser, voire le cas échéant écraser, la garniture d'étanchéité dans le fond du logement constitué par le premier épaulement. Une telle conception n'est donc pas satisfaisante dans la mesure o elle ne permet pas de maîtriser avec précision la position et l'état de la garniture d'étanchéité à l'issue des opérations de montage et dans la mesure o il est difficile de procéder à un remplacement de la garniture d'étanchéité. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un agencement de palier du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que l'une des extrémités de la douille de palier est en butée contre un second épaulement constitué par la seconde face du collet radial. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le diamètre intérieur du collet radial est supérieur au diamètre interne de la douille de palier; - la garniture d'étanchéité est en appui contre le premier épaulement; - un tronçon d'extrémité de l'arbre fait saillie axialement vers l'extérieur au-delà d'une face radiale d'extrémité du boîtier de palier et la garniture d'étanchéité peut être mise en place par introduction axiale dans un logement annulaire cylindrique qui est délimité par les surfaces cylindriques en vis-à-vis de l'alésage et de l'arbre et qui débouche dans la face radiale d'extrémité du boîtier; - l'agencement comporte des moyens pour retenir axialement la garniture d'étanchéité dans son logement annulaire; - ces moyens comportent une bague de retenue comportant une portion tubulaire qui s'étend axialement à l'intérieur du logement annulaire et dont la face d'extrémité constitue une butée pour la garniture d'étanchéité; - la bague de retenue comporte une portion formant capuchon qui est traversée par l'arbre et qui prend appui axialement contre la face radiale d'extrémité du boîtier; - la bague de retenue comporte des moyens complémentaires d'étanchéité qui coopèrent avec une portion en vis-à-vis de la surface cylindrique de l'arbre; - ces moyens d'étanchéité comportent une lèvre d'étanchéité réalisée venue de matière avec la bague de retenue et qui s'étend radialement en saillie depuis la surface cylindrique de la bague pour coopèrer de manière étanche avec la surface cylindrique de l'arbre; - la lèvre d'étanchéité est formée au voisinage de l'extrémité libre de la portion formant capuchon de la bague de retenue; - la portion en forme de capuchon présente une forme extérieure de révolution profilée pour guider l'écoulement de liquide vers l'extérieur du bottier; - la portion tubulaire de la bague de retenue est emboîtée élastiquement dans le logement annulaire; - la portion tubulaire de la bague de retenue est fendue axialement pour constituer des pattes déformables élastiquement; - la garniture d'étanchéité est réalisée venue de matière à l'extrémité libre de la portion tubulaire de la bague de retenue; - il est prévu des moyens d'immobilisation axiale de la bague de retenue par rapport au boîtier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexes dans lesquels: - La figure 1 est une vue en section axiale partielle de la partie supérieure d'un agencement de palier selon l'état de la technique; - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 illustrant la mise en place de la garniture d'étanchéité dans un agencement de palier réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 3 est une vue en perspective éclatée illustrant un premier mode de réalisation d'un agencement de palier réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 en vue extérieure et sur laquelle on a ôté la portion de la tête d'entraînement; - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 3 illustrant une première variante de réalisation de l'agencement de palier illustré à la figure 3; - la figure 6 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la figure 5 entouré par un cercle; - la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 5 illustrant une variante de réalisation de la bague de retenue; - la figure 8 est une vue en perspective à plus grande échelle de la bague de retenue appartenant à l'agencement de la figure 7; - la figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 3 illustrant un autre mode de réalisation d'un agencement de palier conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 5 illustrant une variante de réalisation de l'agencement de palier et de la bague de retenue; - la figure 11 est une vue similaire à celle de la figure 5 illustrant une variante de réalisation de la bague de retenue; et - la figure 12 est une vue de détail à plus grande échelle de la portion supérieure de la bague de retenue entourée par un cercle sur la figure 11. L'agencement de palier de palier 10 selon l'état de la technique illustré à la figure 1 comporte un boîtier de palier 12 de forme générale tubulaire cylindrique dont la partie supérieure comporte un filetage 14 pour permettre son montage, par vissage, par exemple dans un support fixe (non représenté) de la structure de caisse d'un véhicule automobile. Le boîtier 12 comporte un alésage interne 16 fermé à sa partie supérieure par un collet radial 18 dont la face supérieure annulaire 20 est traversée par le corps 22 d'un arbre d'entraînement 24 appartenant au mécanisme d'entraînement d'un essuie-glace (non représenté). La partie axiale d'extrémité supérieure 26 de l'arbre 24 comporte des moyens connus pour permettre sa liaison avec une tête d'entraînement d'un bras d'essuie- glace (non représenté) telle que par exemple la tête d'entraînement dont une portion 28 est illustrée à la figure 3. L'arbre 24 est monté à rotation dans le boîtier de palier 12 avec interposition d'au moins une douille de palier en bronze 32 qui est montée à force dans l'alésage 16. L'étanchéité du palier est assurée au moyen d'un joint torique d'étanchéité 34 qui est disposé dans un logement annulaire délimité latéralement par les surfaces cylindriques en vis-à-vis de l'alésage 16 et de l'arbre 24 et axialement, d'une part par un épaulement radial 36 constitué par la face radiale interne du collet 18 et, d'autre part, par la face annulaire d'extrémité 37 de la douille 32. Comme cela a été expliqué précédemment, cet agencement selon l'état de la technique, ne permet pas de maîtriser avec précision la position axiale de la douille 32 dans l'alésage 16 et ne permet donc pas de maîtriser l'état final du joint torique 34 à l'issue des opérations de montage. On décrira maintenant les différents modes et variantes de réalisation de l'invention en se référant aux figures 2 à 12 sur lesquelles des éléments identiques ou similaires à ceux de l'état de la technique sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Comme on peut le voir notamment sur la figure 3, l'épaulement 36 du collet radial 18 fait fonction de surface d'appui pour le positionnement du joint torique 34 tandis que l'épaulement opposé 38 constitué par l'autre face du collet 18 constitue désormais une surface de butée pour le bord annulaire d'extrémité 37 de la douille de palier 16. La mise en place de la douille de palier 32 dans l'alésage 16 s'effectue donc indépendamment de la mise en place du joint torique 34 et ceci par introduction axiale de la douille, du bas vers le haut en considérant les figures 2 et 3 jusqu'à la venue en butée de la surface 37 contre l'épaulement 38. La mise en place du joint torique d'étanchéité 34 dans le logement annulaire délimité axialement par l'épaulement 36 s'effectue, comme cela est illustré à la figure 2, par introduction axiale de bas en haut, en considérant cette figure. Afin de ne pas endommager le joint 34 lors de son introduction, et notamment lors du passage dans l'ouverture du logement annulaire qui débouche dans la face radiale d'extrémité 20 du bottier 12, il est possible d'utiliser une bague de montage 42 comportant un chanfrein d'introduction 44. La partie supérieure 26 de l'arbre 24 est également protégée par un manchon de protection 46 pour éviter d'endommager le joint torique 34. Le joint d'étanchéité 34 est poussé axialement, à l'aide d'un outil non représenté, jusqu'à ce qu'il vienne occuper sa position normale de fonctionnement en appui contre l'épaulement 36. Comme cela est illustré avec précision sur la figure 2, le diamètre de la surface cylindrique interne 19 du collet radial 18 est bien entendu légèrement supérieur au diamètre interne de la douille de palier 32 afin d'éviter toute interférence mécanique avec l'arbre tournant 24 qui est guidé en rotation par la douille en bronze 32. Afin d'assurer le maintien en place du joint d'étanchéité 34 dans son logement délimité axialement par l'épaulement 36, l'agencement selon l'invention comporte une bague de retenue 50. La bague 50 est un élément en matière plastique qui comporte une portion inférieure tubulaire 52 qui s'étend & l'intérieur du logement annulaire et dont le bord annulaire d'extrémité axiale 54 constitue une surface de butée pour la garniture d'étanchéité 34 qui est ainsi maintenue en position entre les deux surfaces en vis-à-vis 36 et 54. La bague de retenue 50 comporte également une portion supérieure en forme de capuchon 56 qui entoure l'arbre 24 et qui comporte une collerette radiale extérieure 58 qui s'étend au-dessus de la face annulaire radiale d'extrémité 20 du bottier 12 sur laquelle elle prend appui. La bague de retenue 50 assure donc ainsi, par l'intermédiaire de sa portion supérieure formant capuchon 56, une fonction de protection du palier en évitant notamment la pénétration de liquide dans ce dernier. L'immobilisation en position montée de la bague de retenue 50 par rapport au bottier 12 peut par exemple être assurée par sertissage de pattes d'immobilisation 60 sur la collerette radiale 58 comme cela est illustré sur les figures 3 et 4. Afin de simplifier la représentation de l'agencement, le filetage 14 n'est pas illustré sur les figures 3 à 12. Dans la variante de réalisation illustrée aux figures 5 et 6, la portion supérieure formant capuchon 56 de la bague de retenue 50 présente un profil plus épais et elle comporte, au voisinage de son bord d'extrémité libre 62, une lèvre interne radiale d'étanchéité complémentaire 64 qui coopère avec la portion en vis-à- vis de la surface cylindrique périphérique de l'arbre 24. Dans le cas de la figure 5, le tronçon inférieur tubulaire 52 de la bague de retenue 50 est emboîté à force dans l'alésage 18 afin d'immobiliser la bague 50 en position sur le boîtier 12. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 7 et 8, la portion inférieure tubulaire 52 de la bague de retenue 50 est constituée par plusieurs pattes déformables élastiquement 66 délimitées par des fentes axiales 68 de manière à permettre un emboîtement élastique de cette portion inférieure 52 dans l'alésage 16 comme cela est illustré, en position assemblée, à la figure 7. Afin de garantir la fonction d'élasticité des pattes 66, un dégagement annulaire en forme de demi-gorge 68 est réalisé dans la face inférieure plane de la portion supérieure 56 formant capuchon de la bague de retenue 50 qui est en appui sur la face radiale d'extrémité 20 du boîtier 12. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 7, le collet radial 18 est formé à l'extrémité supérieure du boîtier 12 et sa face radiale supérieure constituant l'épaulement 36 se confond ici avec la face radiale annulaire d'extrémité 20 du boîtier 12. La garniture d'étanchéité 34 n'est donc pas positionnée directement sur l'épaulement 38 mais elle prend appui sur la face annulaire d'extrémité 37 de la douille 32 qui est elle-même en appui axial contre l'épaulement 38. Le positionnement de la garniture d'étanchéité 34 par rapport à une surface d'appui fixe du boîtier 12 s'effectue donc ici indirectement par l'intermédiaire du bord annulaire d'extrémité 37 de la douille 32. Par rapport au mode de réalisation illustré à la figure 7, la variante représentée à la figure 9 diffère de celui-ci en ce que la garniture d'étanchéité 34 est réalisée venue de matière sous la forme d'un bord d'étanchéité 34' formé à l'extrémité libre de la portion tubulaire 52 de la bague de retenue 50, la portion tubulaire 52 étant ici une portion complète non fendue. L'agencement illustré à la figure 10 constitue une variante de celui illustré à la figure 5 dans laquelle le bord annulaire d'extrémité axiale 54 de la portion tubulaire 52 de la bague de retenue 50 prend appui axialement contre un troisième épaulement radial 72 de l'alésage 18, la hauteur axiale du logement annulaire dans lequel est située la garniture 34 étant ainsi parfaitement déterminée et correspondant à la distance séparant les épaulements 72 et 36. On voit également sur la figure 10 que la portion supérieure formant capuchon 56 de la bague de retenue 50 peut comporter une lèvre latérale d'étanchéité 74 qui recouvre entièrement la face radiale d'extrémité supérieure du boîtier 12. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 11 et 12, qui est très voisin de celui illustré à la figure 5, on constate que la portion supérieure formant capuchon 56 de la bague de retenue 50 présente une forme profilée de révolution 78 qui est conçue de manière à favoriser l'écoulement de liquide le long de cette portion formant capuchon 56 pour éviter sa pénétration à l'intérieur de l'alésage 18 et pour le guider directement à l'extérieur du boîtier 12. REVENDICATIONS 1. Agencement de palier (10) pour un arbre tournant (24) appartenant à un mécanisme d'entraînement d'un essuie-glace (28) du type comportant un boîtier (12) dans lequel est formé un alésage (16) qui est traversé par l'arbre (24) avec interposition d'au moins une douille de palier (32) et qui comporte au moins un collet radial interne (18) dont une première face constitue un premier épaulement pour le positionnement axial d'une garniture d'étanchéité (34) agencée dans l'alésage (16) qui coopère avec les surfaces cylindriques en vis-vis de l'alésage (16) et de l'arbre (24), caractérisé en ce qu'une (37) des extrémités de la douille de palier (32) est en butée contre un second épaulement (38) constitué par la seconde face du collet radial (18). 2. Agencement de palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre intérieur du collet radial interne (18) est supérieur au diamètre interne de la douille de palier (32). 3. Agencement de palier selon l'une des revendications 1, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (34) est en appui contre le premier épaulement radial (36). 4. Agencement de palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un tronçon d'extrémité (26) de l'arbre (24) fait saillie axialement vers l'extérieur au-delà d'une face radiale d'extrémité (20) du boîtier de palier (12), et en ce que la garniture d'étanchéité (34) peut être mise en place par introduction axiale dans un logement annulaire cylindrique qui est délimité par les surfaces cylindriques en vis-à-vis de l'alésage (16) et de l'arbre (24) et qui débouche dans la face radiale d'extrémité (20) du boîtier (12). 5. Agencement de palier selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour retenir axialement la garniture d'étanchéité (34) dans son logement annulaire. 6. Agencement de palier selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesits moyens comportent une bague de retenue (50) comportant une portion tubulaire (52) qui s'étend axialement à l'intérieur du logement annulaire et dont la face d'extrémité (54) constitue une butée pour la garniture d'étanchéité (34). 7. Agencement de palier selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bague de retenue (50) comporte une portion (56) formant capuchon qui est traversée par l'arbre (24) et qui prend appui axialement contre la face radiale d'extrémité (20) du boîtier (12). 8. Agencement de palier selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la bague de retenue (50) comporte des moyens d'étanchéité qui coopèrent avec une portion en vis-à-vis de la surface cylindrique de l'arbre (24). 9. Agencement de palier selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comportent une lèvre d'étanchéité (64) réalisée venue de matière avec la bague de retenue (50) et qui s'étend radialement en saillie depuis la surface cylindrique interne de la bague de retenue (50) pour coopèrer de manière étanche avec la surface cylindrique de l'arbre (24). 10. Agencement de palier selon la revendication 9 prise en combinaison avec la revendication 7, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (64) est formée au voisinage de l'extrémité libre (62) de la portion formant capuchon (56) de la bague de retenue (50). 11. Agencement de palier selon l'une des revendications 7 ou 10, caractérisé en ce que la portion en forme de capuchon (56) présente une forme extérieure de révolution (78) profilée pour guider l'écoulement de liquide vers l'extérieur du bottier (12). 12. Agencement de palier selon l'une des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que la portion tubulaire (52) de la bague de retenue (50) est emboîtée élastiquement dans le logement annulaire. 13. Agencement de palier selon la revendication 12, caractérisé en ce que la portion tubulaire (52) de la bague de retenue (50) est fendue axialement pour constituer des pattes déformables élastiquement (66). 14. Agencement de palier selon l'une quelconque des revendications 6 à 11, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (34) est réalisée venue de matière (34') à l'extrémité libre de la portion tubulaire (52) de la bague de retenue (50). 15. Agencement de palier selon l'une quelconque des revendications 6 à 14, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens (60) d'immobilisation axiale de la bague de retenue (50) par rapport au boîtier (12).