Brevet FR2789134A1 — publié le 20000804

I La présente invention concerne un ensemble pour le calage d'un roulement à contact oblique sur un arbre, un module de roulement et un agencement de l'arbre dans un support au moyen de l'ensemble de calage. Elle s'applique en particulier à l'agencement d'un arbre de colonne de direction de véhicule automobile dans un corps de colonne formant support. On connaît déjà dans l'état de la technique un ensemble pour le calage d'un roulement à contact oblique sur un arbre, du type comprenant un manchon en plastique formant une cale de poussée, destinée à coopérer avec le roulement, et une bague de calage sensiblement coaxiale à la cale de poussée, destinée à coopérer avec la cale de poussée et à être immobilisée axialement sur l'arbre. Dans le cas d'une colonne de direction de véhicule automobile, l'arbre de la colonne est monté rotatif dans le corps de colonne formant support par l'intermédiaire d'au moins un roulement à contact oblique sollicité axialement dans un sens, par une force de rappel élastique, et dans un sens opposé au précédent, par un ensemble de calage du type précité. La bague de calage, généralement métallique, est intercalée entre la cale de poussée et un organe d'arrêt immobilisé axialement sur l'arbre. Il est courant de commercialiser les roulements obliques pour colonnes de direction et les cales de poussée correspondantes sous la forme de modules de roulement préassemblés comprenant chacun un roulement oblique portant une cale de poussée, généralement en plastique. De ce fait, les constructeurs de colonnes de direction s'approvisionnent habituellement auprès de fournisseurs appropriés, d'une part, en modules de roulement, et d'autre part, en bagues de calage et organes d'arrêt, ces bagues et organes d'arrêt étant fabriqués séparément des modules de roulement. Les constructeurs de colonnes de direction doivent donc gérer plusieurs flux d'approvisionnement de pièces, en particulier un flux de modules de roulement, un flux de bagues de calage et un flux d'organes d'arrêt. L'invention a notamment pour but de minimiser les flux de pièces à gérer par les constructeurs de colonnes de direction, notamment en regroupant autant que possible ces pièces en modules préassemblés. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble pour le calage d'un roulement à contact oblique sur un arbre, du type précité, caractérisé en ce que la bague de calage est en plastique et est reliée à la cale de poussée par une languette en plastique venue de matière avec cette bague et cette cale, la languette s'étendant entre deux chambrages ménagés dans deux faces d'appui mutuel de la cale de poussée et de la bague de calage, ces deux chambrages formant un logement pour la languette lorsque les faces d'appui coopèrent entre elles. Suivant d'autres caractéristiques de cet ensemble de calage - la languette est munie de deux extrémités de liaison respectivement avec la cale de poussée et la bague de calage, ces extrémités de liaison étant décalées angulairement l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de la cale de poussée et s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de la cale de poussée; - le contour de la cale de poussée est interrompu par une fente sensiblement axiale, cette fente étant de préférence disposée sensiblement à l'opposé diamétralement de la languette de liaison; - la fente est délimitée par deux bords en regard de la cale de poussée, ces bords portant des moyens complémentaires d'immobilisation axiale entre eux; les moyens d'immobilisation axiale comprennent une saillie transversale, portée par un premier bord de la fente, coopérant avec un évidement transversal complémentaire, ménagé dans le second bord de la fente. L'invention a également pour objet un module de roulement du type comprenant un roulement à contact oblique, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un ensemble de calage tel que défini ci-dessus, la cale de poussée ayant une forme générale tronconique et étant prolongée dans sa direction de convergence par un embout d'encliquetage de la cale dans une bague intérieure du roulement, de façon que la cale de poussée et la bague de calage sont portées par ce roulement. L'invention a encore pour objet un agencement d'un arbre dans un support, du type dans lequel l'arbre est monté rotatif dans le support par l'intermédiaire de moyens de roulement comprenant au moins un roulement à contact oblique sollicité axialement dans un sens par une force de rappel élastique, caractérisé en ce que le roulement à contact oblique est sollicité axialement dans un sens opposé au précédent par un ensemble de calage tel que défini ci-dessus, la bague de calage étant intercalée entre la cale de poussée et un organe d'arrêt immobilisé axialement sur l'arbre. Suivant d'autres caractéristiques de cet agencement: - l'organe d'arrêt est partiellement emboîté dans une gorge annulaire ménagée dans l'arbre l'arbre et le support forment respectivement un arbre et un corps de colonne de direction de véhicule automobile. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une extrémité d'un arbre de colonne de direction de véhicule automobile agencé selon l'invention dans un corps de cette colonne; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; - la figure 4 est une vue suivant la flèche 4 de la figure 2 de l'ensemble selon l'invention pour le calage du roulement de la colonne de direction représentée sur les figures précédentes, l'ensemble de calage étant représenté dans une configuration avant montage sur l'arbre de colonne; - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 2; - la figure 6 est une vue similaire à la figure 4 suivant la flèche 6 de la figure 2. On a représenté sur les figures 1 et 2 une partie d'une colonne de direction 10 de véhicule automobile. Cette colonne 10 comprend un arbre 12 agencé selon l'invention dans un corps tubulaire 14 de colonne formant support. L'arbre 12 est monté rotatif, autour de son axe X, dans le corps 14 au moyen de deux roulements dont un seul 16 est représenté sur la figure 1. Ces roulements sont de type classique, à contact oblique, et sont montés de façon connue en soi en opposition dans les extrémités débouchantes du corps 14. On reconnaît notamment sur la figure 1 les bagues métalliques extérieure 18 et intérieure 20 ainsi que la cage 22 en plastique du roulement 16. La cage 22 porte des billes 24. Le roulement 16 est sollicité axialement dans un sens, vers l'extérieur du corps 14, par une force de rappel élastique représentée par la flèche R sur la ligne 1, et dans un sens opposé au précédent, vers l'intérieur du corps 14, par un ensemble de calage 26 selon l'invention. L'ensemble de calage 26 permet de serrer axialement le roulement 16 sur l'arbre 12 en s'opposant à la force de rappel R qui est transmise à ce roulement 16 par le corps 14. Les moyens engendrant cette force de rappel R sont classiques et décrits par exemple dans FR-A-2 760 496 (FR-97 02 617). L'ensemble de calage 26 comprend un manchon en plastique formant une cale de poussée 28, coopérant avec le roulement 16, et une bague de calage 30 en plastique intercalée entre la cale de poussée 28 et un organe d'arrêt immobilisé axialement sur l'arbre 12. Dans l'exemple décrit, l'organe d'arrêt est constitué par un jonc annulaire fendu 22 (élastique) partiellement emboîté dans une gorge annulaire complémentaire 34 ménagée dans l'arbre 12. Les axes de la cale de poussée 28 et de la bague de calage 30 coïncident sensiblement. On notera que le jonc d'arrêt 32 coopère avec un dégagement annulaire 35 ménagé dans la face de la bague de calage 30 opposée à la cale de poussée 28. En se référant plus particulièrement aux figures 3 et 4 sur lesquelles on a représenté l'ensemble de calage 26 après montage sur l'arbre 12 (figure 3) et avant montage sur cet arbre 12 (figure 4), on voit que la cale de poussée 28 est reliée à la bague de calage par une languette en plastique 36 venue de matière avec cette cale et cette bague. La languette 36 s'étend entre deux chambrages 38, 40 ménagés dans deux faces d'appui mutuel 28A, 30A de la cale de poussée 28 et de la bague de calage 30. Avant montage de l'ensemble de calage 26 dans la colonne de direction 10, les faces d'appui 28A, 30A de la cale de poussée 28 et de la bague de calage 30 sont écartées l'une de l'autre, comme cela est représenté sur la figure 4. Cet écartement peut varier en étant toutefois limité par la longueur de la languette 36. Lorsque l'ensemble de calage 26 est monté dans la colonne de direction 10, comme cela est représenté sur la figure 3, les faces d'appui 28A, 30A de la cale de poussée 28 et de la bague de calage 30 sont en contact entre elles. On notera que, dans ce cas, les deux chambrages 38, 40 forment un logement pour la languette 36. La languette 36 est munie de deux extrémités El, E2 de liaison respectivement avec la cale de poussée 28 et la bague de calage 30. Ces extrémités El, E2 sont décalées angulairement l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de la cale de poussée 28 et s'étendent sensiblement parallèlement à cet axe. Du fait de cette disposition des extrémités El, E2 de la languette 36, cette dernière présente, lorsque elle est projetée sur le plan axial de la figure 4, une forme générale en S. Par ailleurs, la languette 36 s'incurve autour de l'axe de la cale de poussée 28 de manière à épouser, par exemple, l'enveloppe cylindrique circulaire engendrant la surface interne de la cale de poussée 28. La cale de poussée 28, de forme générale tronconique, converge à l'opposé de la bague de calage 30 et se prolonge, dans cette direction de convergence, par un embout 42 d'encliquetage de cette cale 28 sur le contour périphérique interne de la bague intérieure 20 du roulement 16. L'embout 42 permet d'encliqueter l'ensemble de calage 26 dans le roulement 16, avant montage de ce dernier dans la colonne de direction, afin de former un module préassemblé M tel que représenté sur la figure 4. Ce module M comprend le roulement 16, dont le contour extérieur est représenté en traits mixtes sur la figure 4, la cale de poussée 28 encliquetée dans la bague intérieure 20 du roulement 16 et la bague de calage reliée à la cale de poussée 28 par la languette 36. En se référant aux figures 5 et 6, on voit que la cale de poussée 28 est fendue axialement alors que la bague de calage 30 ne l'est pas. Plus particulièrement, le contour de la cale de poussée 28 est interrompu par une fente 44, sensiblement axiale, délimitée par deux bords en regard 44A, 44B de la cale 28. Ces bords 44A, 44B, sensiblement axiaux, portent des moyens complémentaires destinés à les immobiliser axialement entre eux. Dans l'exemple illustré, ces moyens d'immobilisation comprennent une saillie transversale 46 portée par un premier bord 44A de la fente coopérant avec un évidement transversal complémentaire 48 ménagé dans le second bord 44B de la fente. De préférence, la fente 44 est disposée sensiblement à l'opposé diamétralement de la languette de liaison 36. La fente 44 permet le montage de la cale de poussée 28 sur l'arbre 12 et le rattrapage des jeux entre cette cale 28 et les éléments avec laquelle elle est en contact. La saillie 46 et l'évidement complémentaire 48 empêchent, lors du montage de la cale de poussée 28 sur l'arbre 12, le vrillage de cette cale par décalage axial des bords 44A, 44B de la fente. On notera que les dimensions de la saillie 44 et de l'évidement complémentaire 48 sont adaptées pour permettre aux bords 44A, 44B délimitant la fente de se rapprocher jusqu'à être en contact entre eux. Parmi les avantages de l'invention, on notera les suivants. L'invention permet de réunir en un seul module M préassemblé et facile à commercialiser le roulement oblique 16, la cale de poussée 28 et la bague de calage 30. La cale de poussée 28, la bague de calage 30 et la languette de liaison 36 peuvent être fabriquées en une seule opération de moulage de plastique, ce qui réduit le coût par rapport à une cale de poussée en plastique et une bague de calage métallique classiques. Par ailleurs, on notera que la languette de liaison 36 n'entrave pas les déformations circonférentielles de la cale de poussée 28 lors du montage de cette dernière dans la colonne de direction. L'invention permet à un constructeur de colonnes de direction de simplifier les opérations d'approvisionnement et de montage des pièces constituant cette colonne. En effet, un seul fournisseur peut procurer au constructeur le roulement oblique, la cale de poussée et la bague de calage sous la forme d'un module préassemblé. De plus, après avoir monté le module de roulement M sur l'arbre 12 de colonne de direction, le constructeur de cette colonne n'a plus qu'à monter le jonc d'arrêt 34 sur l'arbre de façon à immobiliser le roulement et l'ensemble de calage sur cet arbre. REVENDICATIONS 1. Ensemble pour le calage d'un roulement (16) à contact oblique sur un arbre (12), du type comprenant un manchon en plastique formant une cale de poussée (28), destinée à coopérer avec le roulement (16), et une bague de calage (30) sensiblement coaxiale à la cale de poussée (28), destinée à coopérer avec la cale de poussée (28) et à être immobilisée axialement sur l'arbre (12), caractérisé en ce que la bague de calage (30) est en plastique et est reliée à la cale de poussée (28) par une languette (36) en plastique venue de matière avec cette bague (30) et cette cale (28), la languette (36) s'étendant entre deux chambrages (38, 40) ménagés dans deux faces d'appui mutuel (28A, 30A) de la cale de poussée (28) et de la bague de calage (30), ces deux chambrages (36, 38) formant un logement pour la languette (36) lorsque les faces d'appui (28A, 30A) coopèrent entre elles. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la languette (36) est munie de deux extrémités (El, E2) de liaison respectivement avec la cale de poussée (28) et la bague de calage (30), ces extrémités de liaison (El, E2) étant décalées angulairement l'une par rapport à l'autre autour de l'axe de la cale de poussée (28) et s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de la cale de poussée (28). 3. Ensemble selon la revendication lou 2, caractérisé en ce que le contour de la cale de poussée (28) est interrompu par une fente (44) sensiblement axiale, cette fente (44) étant de préférence disposée sensiblement à l'opposé diamétralement de la languette de liaison (36). 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fente (44) est délimitée par deux bords en regard (44A, 44B) de la cale de poussée (28), ces bords (44A, 44B) portant des moyens complémentaires (44, 48) d'immobilisation axiale entre eux. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'immobilisation axiale comprennent une saillie transversale (46), portée par un premier bord (44A) de la fente, coopérant avec un évidement transversal complémentaire (48), ménagé dans le second bord (44B) de la fente. 6. Module de roulement du type comprenant un roulement (16) à contact oblique, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un ensemble de calage (26) selon l'une quelconque des revendications I à 5, la cale de poussée (28) ayant une forme générale tronconique et étant prolongée dans sa direction de convergence par un embout (42) d'encliquetage de la cale (28) dans une bague intérieure (20) du roulement (16), de façon que la cale de poussée (28) et la bague de calage (30) sont portées par ce roulement (16). 7. Agencement d'un arbre (12) dans un support (14), du type dans lequel l'arbre (12) est monté rotatif dans le support (14) par l'intermédiaire de moyens de roulement comprenant au moins un roulement (16) à contact oblique sollicité axialement dans un sens par une force de rappel élastique, caractérisé en ce que le roulement à contact oblique (16) est sollicité axialement dans un sens opposé au précédent par un ensemble de calage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, la bague de calage (30) étant intercalée entre la cale de poussée (28) et un organe d'arrêt (32) immobilisé axialement sur l'arbre. 8. Agencement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'organe d'arrêt (32) est partiellement emboîté dans une gorge annulaire (34) ménagée dans l'arbre (12). 9. Agencement selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'arbre (12) et le support (14) forment respectivement un arbre et un corps de colonne de direction de véhicule automobile.