Brevet FR2753583A1 — publié le 19980320

Etat de la technique: L'invention concerne un palier à calotte notam- ment pour les arbres de rotor, minces de moteurs électriques miniatures, destiné à être bloqué dans un logement de palier prévu dans un panneau de palier, un boîtier polaire, un boî- tier de transmission, un couvercle de transmission ou analo- gue, comprenant une calotte de palier ayant un perçage axial pour recevoir l'arbre de rotor suivant un montage coulissant. On connaît un palier à calotte pour un moteur électrique (US-A-4 4711 590) dont la calotte se trouve serrée entre une coupelle réalisée directement sur le panneau de pa- lier et un moyeu à surface frontale s'élargissant de manière conique. Le moyeu à surface frontale a un couvercle qui en- globe complètement le palier à calotte, et il est fixé au panneau de palier par une bride radiale réalisée au bord du couvercle. Les arbres de rotor de moteurs électriques minia- tures sont montés usuellement dans deux paliers cylindriques pressés chacun dans un logement de palier. Les logements de palier sont réalisés dans le boîtier du moteur, sur le tube polaire, le boîtier ou le couvercle de transmission. Dans le cas de moteurs miniatures dont les arbres de rotor sont min- ces, on a constaté qu'à cause du risque de flexion, il fal- lait un troisième palier. Si dans le cas d'un tel montage à trois paliers pour l'arbre du rotor, on conserve des paliers cylindriques, les défauts statiques des paliers provoqués par des balourds peuvent engendrer des bruits de fonctionnement de palier extrêmes. On remédie à cet inconvénient en utili- sant des paliers à calotte remplaçant les paliers cylindri- ques dans les logements de palier prévus à cet effet. Avantages de l'invention: La présente invention concerne un palier à ca- lotte du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la ca- lotte de palier est logée dans une cage de fixation avec une liaison par la forme, au moins partiellement dans la direc- tion radiale, et elle est accrochée axialement, la cage de fixation présentant un contour extérieur cylindrique dont le diamètre correspond au diamètre intérieur du logement de pa- lier. Le palier à calotte selon l'invention offre l'avantage de pouvoir remplacer un palier cylindrique sans nécessiter de modification constructive du moteur. La cage de fixation dans laquelle est accrochée la calotte de palier est pressée dans le logement de palier du moteur comme un palier cylindrique. Mais comme il possède le même diamètre extérieur qu'un palier cylindrique, cela garantit la même assise dans le logement de palier. Comme la calotte de palier présente une certaine mobilité en basculement dans la cage de fixa- tion, les défauts d'alignement du palier en trois points se compensent automatiquement, en évitant tout bruit de fonc- tionnement. Le montage du palier à calotte ne nécessite que l'enfoncement de deux pièces, à savoir la cage de fixation et la calotte de palier. Cet ensemble pré-assemblé est alors placé dans le logement de palier du moteur comme un simple palier cylindrique. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, la cage de fixation comporte une bague de fixa- tion circulaire avec des branches de fixation axialement en saillie et réparties sur sa périphérie, ainsi que des seg- ments de montage qui dépassent.radialement vers l'intérieur; ces segments sont répartis du côté de la face frontale de la bague de fixation, à l'opposé des branches de fixation, sui- vant une répartition périphérique. Les surfaces extérieures de la bague de fixation et les branches de fixation bloquent le contour extérieur de la cage de fixation dont le diamètre est égal au diamètre intérieur d'un logement de palier. Les branches de serrage, élastiques, s'étendent entre les bran- ches de fixation; ces branches de serrage se bloquent par une extrémité contre la bague de fixation et, par l'autre ex- trémité, elles comportent un bec d'accrochage passant chaque fois par dessus la face frontale de la calotte du palier. Les branches de fixation tournées vers l'intérieur font un angle aigu par rapport à l'axe longitudi- nal de la cage en partant de la bague de fixation. La bague de fixation dont la surface annulaire intérieure est en outre adaptée par la forme, à la forme de calotte du contour exté- rieur du segment de la calotte de palier avant, vient dans la bague de fixation, et la calotte du palier est bloquée par la forme dans la direction radiale, dans la cage de fixation. Les branches de fixation élastiques, pressées par une liaison par la force sur l'autre segment arrière de la calotte de pa- lier, assurent la fixation axiale de la calotte de palier avec les segments de fixation réalisés sur la bague de fixa- tion. Le couple tendant à faire tourner la calotte dans la cage de fixation peut être absorbé par la réalisation cons- tructive des branches de fixation avec des becs d'accrochage; ce couple n'est pas influencé par les toléran- ces de fabrication des pièces et le montage des autres seg- ments de cage de fixation. Dessins: L'invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un palier à ca- lotte, - la figure 2 est une vue d'une cage de fixation d'un palier à calotte, dans la direction de la flèche II de la figure 1, - la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la fi- gure 2. Description de l'exemple de réalisation: Le palier à calotte représenté en coupe longitu- dinale à la figure 1 constitue un palier glissant pour les petits axes de rotor des moteurs électriques miniatures; il est placé dans un logement de palier réalisé sur le moteur électrique miniature, par exemple dans ses panneaux de pa- lier, son boîtier polaire, un boîtier de transmission, ou un couvercle de transmission recouvrant le boîtier de transmis- sion. Le palier de calotte est en deux parties; il se com- pose d'une calotte de palier 10, de préférence en métal fritté, et d'un perçage axial il recevant en glissement un arbre de rotor, ainsi que d'une cage de fixation 12; la ca- lotte de palier 10 est placée radialement par une liaison de forme dans la cage, et est bloquée axialement. Globalement, la cage de fixation 12 a un contour extérieur cylindrique dont le diamètre correspond au diamètre intérieur du logement de palier pour que l'ensemble du palier à calotte puisse être pressé dans le logement de palier, en remplacement d'un pa- lier cylindrique éventuellement prévu à cet effet. De manière détaillée, la cage de fixation 12 com- prend une bague de fixation 13 circulaire et, en saillie axiale de cette cage, des branches de fixation 14 réparties à la périphérie; la cage comporte également des segments de butée 15, radialement en saillie vers l'intérieur par rapport à la bague; ces éléments de butée sont répartis à la péri- phérie sur la face frontale opposée à celle des branches de fixation 14. Globalement, on a trois branches de fixation 14 et trois éléments de butées 15 chaque fois décalés suivant un angle périphérique de 1200. Les milieux axiaux des branches de fixation 14 et les milieux radiaux des éléments de butée 15 se trouvent ain- si dans le même plan passant par l'axe longitudinal de la cage de fixation 12. La surface extérieure de la bague de fixation 13 et celle des branches de fixation 14 forment le contour extérieur de la cage de fixation 12. Comme cela apparaît notamment à la figure 3, la largeur axiale (b) de la bague de fixation 13 est inférieure à la demi-longueur axiale (1) de la cage de fixation 12; la surface annulaire intérieure 131 de la bague de fixation 13 est adaptée au contour extérieur en forme de calotte du seg- ment avant 101 de la calotte de palier 10 à placer dans la bague de fixation 13, par une liaison par la forme (figure 1). Entre les branches de fixation 14 de la cage 12 s'étendent des branches de serrage élastiques 16 à ressort, bloquées par l'une de leurs extrémités contre la bague de fixation 13 et dont l'autre extrémité porte chaque fois un bec d'accrochage 17 qui passe par dessus la face frontale 103 de la calotte 10. Les branches de serrage 16 sont tournées vers l'intérieur et en partant de la bague de fixation 13, elles font un angle aigu par rapport à l'axe longitudinal de la cage. Les trois branches de serrage 16 sont globalement décalées d'un angle périphérique de 120 sur la bague de fixation 13. La surface intérieure 161 des branches de fixa- tion 16 forme une enveloppe conique dont le diamètre libre au niveau des becs d'accrochage 17, est inférieur au diamètre extérieur de la face frontale 103 de la calotte de palier 10 par dessus laquelle passent les becs d'accrochage 17. Ainsi, lors de la mise en place de la calotte de palier 10 dans la cage de fixation 12, les branches de serrage 16 s'écartent et s'appuient élastiquement contre le segment de calotte arrière 102, également conique, de la calotte de palier 10 (figure 1). Les branches de fixation 14, les branches de serrage 16 avec les becs d'accrochage 17, et les éléments de butée 15, sont réalisés en une seule pièce avec la bague de fixation 13. L'ensemble de la cage de fixation 12 est une pièce en ma- tière plastique injectée. Lorsque le palier à calotte (figure 1) est monté, la calotte 10 du palier est logée au niveau de son segment de calotte avant 101 dans la bague de fixation 13, et au niveau de son segment de calotte arrière 102 dans les branches de serrage 16, par une liaison radiale par la forme. La calotte de palier 10 s'appuie par sa face frontale avant 104 contre les éléments de butée 15 et, au niveau de sa face frontale arrière 103, les becs d'accrochage 17 des branches de serrage 16 la retiennent et la bloquent ainsi, dans la direction axiale, dans la cage de fixation 12. L'élasticité à ressort des branches de serrage 16 permet ainsi d'aligner la calotte de palier 10 lorsque l'alignement dévie par rapport au paral- lélisme de l'axe longitudinal de la cage. Le jeu axial entre la calotte de palier 10 et la cage de fixation 12 résulte de la longueur axiale de la calotte de palier 10 et de la lon- gueur axiale intérieure (li) de la cage de fixation 12; cette longueur est définie par la distance entre les surfaces intérieures, tournées l'une vers l'autre, des becs d'accrochage 17 et des éléments de butée 15. R E V E N D I CATIONS 1 ) Palier à calotte notamment pour les arbres de rotor, min- ces de moteurs électriques miniatures, destiné à être bloqué dans un logement de palier prévu dans un panneau de palier, un boîtier polaire, un boîtier de transmission, un couvercle de transmission ou analogue, comprenant une calotte de palier (10) ayant un perçage axial (11) pour recevoir l'arbre de ro- tor suivant un montage coulissant, caractérisé en ce que la calotte de palier (10) est logée dans une cage de fixation (12) avec une liaison par la forme, au moins partiellement dans la direction radiale, et elle est accrochée axialement, la cage de fixation (12) présentant un contour extérieur cy- lindrique dont le diamètre correspond au diamètre intérieur du logement de palier. 2 ) Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage de fixation (12) comporte une bague de fixation (13) de forme circulaire d'o partent, suivant une répartition pé- riphérique, des branches de fixation (14) et des segments de butée (15) en saillie radialement vers l'intérieur, ces seg- ments étant répartis à la périphérie de la face frontale de la bague de fixation (13) du côté opposé aux branches de fixation (14), la surface extérieure de la bague de fixation (13) et les branches de fixation (14) bloquant le contour ex- térieur de la cage de fixation (12). 3 ) Palier selon la revendication 2, caractérisé en ce que la largeur axiale (b) de la bague de fixation (13) est infé- rieure à la demi-longueur axiale (1) de la cage de fixation (12). 4 ) Palier selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la surface annulaire (131) de la bague de fixation (13) est adaptée par une liaison par la forme au contour extérieur en forme de calotte du segment de calotte (101) logé dans la ba- gue de fixation (13) et appartenant à la calotte de palier (10). 5 ) Palier selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé par des branches de serrage (16) élastiques à ressort s'étendant entre les branches de fixation (14), ces branches de serrage étant solidaires par une extrémité de la bague de fixation (13) et portant, à leur autre extrémité, des becs d'accrochage (17) qui passent par dessus la face frontale (103) de la calotte de palier (10), les branches de serrage (16) partant de la bague de fixation (13) et faisant un angle aigu, tourné vers l'intérieur, par rapport à l'axe longitudi- nal de la cage. 6 ) Palier selon la revendication 5, caractérisé en ce que la surface intérieure (161) des branches de serrage (16) dé- finit une enveloppe conique dont le diamètre libre au niveau des becs d'accrochage (17) est inférieur au diamètre exté- rieur de la face frontale (103) de la calotte de palier (10) par dessus laquelle passent les becs d'accrochage (17). 7 ) Palier selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les branches de fixation (14) et les branches de serrage (16) sont décalées chaque fois du même angle périphérique et ce décalage est de préférence d'un angle de 120 . 8 ) Palier selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les branches de fixation (14), les éléments de butée (15) et les branches de serrage (16) avec les becs d'accrochage (17) font corps avec la bague de fixation (13). 9 ) Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la cage de fixation (12) est une pièce injectée en matière plastique.