Brevet FR2813357A1 — publié le 20020301

Domaine de l'invention La présente invention concerne un palier à roulement pour guider une barre notamment une barre de commande d'une boite de vites- ses ayant dans la plage de palier une section essentiellement rectangu- laire, le roulement ayant une partie intérieure munie de rainures longitudinales entourant au moins la barre de commande ainsi qu'une cage pour guider les organes de roulement appuyés dans les rainures lon- gitudinales et dont le mouvement longitudinal est limité par des butées, et les organes de roulement roulent sur la paroi du boîtier de la boite de vi- tesses ou d'une pièce extérieure s'appuyant sur le boîtier. Arrière plan technologique de l'invention Selon le document DE-34 02 523 C2, on connaît un roule- ment pour guider une barre à section rectangulaire dont la parte inté- rieure est fendue pour qu'après extension radiale, on puisse la glisser le long de la surface extérieure de la barre de commande et l'accrocher par ses extrémités à un petit côté de la barre de commande. Indépendamment de ce que par l'accrochage de la partie intérieure, on n'a pas d'appui suffisant pour la barre, les rainures longitu- dinales ne peuvent pas être réparties de manière quelconque à la périphé- rie de la partie intérieure mais seulement au niveau des trois surfaces extérieures, là o la partie intérieure ne comporte ni fente, ni crochet. Il n'en résulte pas d'appui suffisant pour le montage sur toute la périphérie du roulement. Il est également connu selon le document EP-0 085 292 A1, un roulement pour guider une barre à section essentiellement rectangu- laire; selon ce document, on a une cage à la fois pour guider l'organe de roulement et pour servir d'appui aux parties extérieures en forme de ban- des. Comme seulement au niveau de la plus grande surface latérale de la barre, on a suffisamment de place radiale pour loger les parties extérieu- res en forme de bandes avec les surfaces d'appui pour les organes de rou- lement, ce roulement convient que pour assurer le guidage d'une barre dans un plan. Si ce roulement servait également à guider la barre dans un autre plan perpendiculaire, il faudrait prévoir des organes de roulement de différentes tailles pour remplir le volume radial, car les organes de roule- ment roulent directement sur les surfaces de la barre. Enfin selon le document EP-0 077 012 Ai, on connaît un roulement ayant à la fois une partie intérieure fendue avec des rainures longitudinales et une partie extérieure fendue avec des rainures longitudi- nales intérieures, la partie intérieure entourant la section rectangulaire de la barre et la partie extérieure étant placée dans un perçage. Indépen- damment des moyens relativement importants nécessaires pour réaliser la partie intérieure plusieurs fois cintrée, ce roulement ne peut recevoir que des efforts exercés dans un plan. La présente invention a pour but de remédier aux inconvé- nients et solutions connus et de développer un roulement permettant de recevoir à la fois les efforts radiaux de différentes directions et de préfé- rence de toutes les directions, de présenter une grande inertie et une construction très compacte et de permettre également le montage dans une boîte de vitesses à un autre emplacement (montage aveugle). Le dis- positif doit être peu coûteux et la cage des organes de roulement ne doit parcourir, notamment dans la partie extérieure, qu'une courte course axiale et la barre de commande doit pourvoir se fixer dans le sens de rota- tion autour de son axe longitudinal dans la boite de vitesses ou dans la pièece exterieure. Exposé de l'invention A cet effet, l'invention concerne un roulement du type défini ci-dessus caractérisé en ce que la partie intérieure est réalisé sous la forme d'un manchon à chemins de roulement fermés de manière annu- laire, les rainures longitudinales sont réparties à la périphérie et, la barre de commande s'appuie au niveau de ses arêtes contre le côté intérieur du manchon à chemins de roulement. La réalisation de l'invention permet aux rainures longitudi- nales et aux organes de roulement qui s'y trouvent d'être répartis d'une manière essentiellement régulière à la périphérie du manchon du chemin de guidage pour avoir un bon appui des efforts dans toutes les directions radiales. Il est à remarquer qu'il n'est pas nécessaire que les rainures lon- gitudinales soient réparties d'une manière exactement régulière à la péri- phérie. Il suffit que la répartition soit sensiblement régulière à la périphérie. Le diamètre intérieur du manchon à chemins de roulement est défini précisément au niveau des arêtes pour avoir un appui régulier de la barre de commande par les zones des arêtes contre le côté intérieur du manchon à chemins de roulement. Au niveau des organes de roulement, on a ainsi un montage réparti sur une surface enveloppe essentiellement cylindrique circulaire. De façon avantageuse, selon une autre caractéristique, l'épaisseur de la paroi du manchon à chemins de roulement est constante, de sorte qu'entre les rainures longitudinales, on aura sur le côté intérieur du manchon à chemins de guidage, des rainures intérieures correspon- dantes. La dimension, le nombre et/ou la position des rainures intérieures sont choisis pour que celles-ci correspondent géométriquement aux arêtes de la barre de commande. On garantit ainsi l'appui de la barre de com- mande au niveau des quatre arêtes dans le manchon à chemins de roule- ment. De plus, il est possible de définir la profondeur des rainures longitudinales et ainsi la taille des organes de roulement pour que la barre de commande s'appuie avec ses surfaces contre le côté intérieur du man- chon à chemins de roulement au niveau des rainures longitudinales. Selon un autre développement de l'invention, la barre de commande comporte au moins un épaulement radialement en saillie qui est enfoncé dans la direction radiale à partir de l'extrémité de la barre de commande pour former la butée intérieure du manchon à chemins de roulement. De manière avantageuse, la barre de commande comporte au moins une partie en saillie dont la dimension correspond à la possibi- lité de déformation élastique du manchon à chemins de roulement; ainsi après avoir emmanché le manchon à chemins de roulement, celui-ci vient prendre derrière la partie en saillie et se bloque sur la barre de commande. La partie en saillie est prévue de préférence dans la zone extérieure mais elle peut également être prévue dans la zone intérieure. Le manchon à chemins de roulement peut également avoir une extrémité de préférence extérieure avec un cône allant en diminuant et à l'autre extrémité, une possibilité sur au moins une zone périphérique d'assurer un sertissage. Le sertissage signifie que le manchon à chemins de guidage n'est pas traité dans cette zone et qu'il permet ainsi une dé- formation sans risquer la formation de fissures. La barre de commande peut avantageusement avoir pour la fixation axiale du manchon à chemins de roulement, dans la zone péri- phérique qui correspond à la zone permettant le sertissage, une rainure périphérique dans laquelle on sertit le manchon à chemins de roulement. La rainure périphérique se trouve de préférence à proximité de l'épaulement servant de butée. La cage qui, dans les organes de roulement, peut en prin- cipe être une cage annulaire fermée, car on peut l'engager longitudinale- ment sur le manchon à chemins de roulement et ensuite prévoir des butées pour limiter le mouvement de la cage ou des organes de roulement sur le manchon à chemins de roulement ou éviter que ceux-ci ne se déga- gent. De manière avantageuse, la cage est une cage annulaire munie d'une fente longitudinale et cette cage annulaire peut se développer radialement et élastiquement pour son emmanchement radial sur le man- chon à chemins de roulement. Le manchon à chemins de roulement com- porte dans la zone comprise entre deux rainures longitudinales, une partie en creux, cavités ou découpes s'étendant essentiellement le long du man- chon à chemins de roulement et la cage annulaire comporte au niveau de la fente longitudinale, un bec dirigé vers l'intérieur et qui après le montage de la cage annulaire sur le manchon à chemins de roulement s'accroche dans la cavité, le creux ou la découpe. Pour bloquer ou fixer les bords de la cage annulaire au ni- veau de la fente longitudinale, l'un par rapport à l'autre, il est proposé que la cage annulaire comporte des gradins sur les bords opposés de la fente longitudinale qui assurent l'appui réciproque après montage de la cage annulaire sur le manchon à chemins de guidage. Le montage des organes de roulement dont de préférence deux sont prévus pour chaque barre de commande consiste à emmancher à partir de chaque extrémité un manchon à chemins de roulement sur la barre de commande; le manchon à chemins de roulement est comprimé transversalement à la partie en saillie ou il est déformée dans la direction de la partie en saillie pour pouvoir passer par dessus celle-ci et glisser jusqu'à ce qu'il bute contre l'épaulement. Juste avant ce point ou lorsque le manchon à chemins de roulement bute contre l'épaulement, l'autre ex- trémité du manchon à chemins de roulement vient prendre derrière la partie en saillie, ce qui assure le blocage axial sur la barre de commande. Le manchon à chemins de roulement est tourné avant d'être emmanché pour que chaque fois quatre rainures intérieures du manchon se situent au niveau des quatre arêtes du rail à chemins de roulement; ainsi après emmanchement, on aura non seulement un blocage axial mais également une fixation radiale du manchon à chemins de roulement sur la barre de commande. L'ajustage est choisi pour avoir un montage solidaire. Si le manchon à chemins de roulement présente d'un côté un rayon d'étirage lié à la fabrication au niveau de l'arête intérieure et du côté opposé un perçage de fond à arêtes vives, alors on tire le manchon avec son rayon de traction à l'avant, sur la barre de commande, car ceci facilite l'emmanchement. En variante à cette procédure de montage, on peut égale- ment glisser le manchon à chemins de roulement sur la barre de com- mande jusqu'à l'épaulement en saillie et de l'engager à proximité de cet épaulement dans une rainure périphérique, l'extrémité du manchon étant alors sertie dans la rainure. Après le montage du manchon à chemins de roulement, on agrandit la cage annulaire fendue qui est de préférence réalisée en matière plastique et on la glisse de manière ajustée radialement par dessus le manchon jusqu'à ce que la cage annulaire entoure le manchon et que le bec s'accroche dans la découpe ou cavité du manchon fixant ainsi la cage annulaire sur le manchon, dans la direction axiale. La cavité et la largeur du bec sont adaptées pour que la cage annulaire et ainsi les organes de roulement puissent de déplacer suffisamment dans la direction axiale de la barre de commande. En particulier si la barre de commande porte une four- chette, elle doit prendre une certaine position angulaire dans la boite de vitesses. Pour permettre cela avec des moyens simples, la partie extérieure est réalisée sous la forme d'un manchon extérieur de palier dont une ex- trémité comporte un bord de sertissage tourné vers l'extérieur. Le manchon extérieur de palier comporte généralement une rainure longitudinale accessible du côté intérieur dans laquelle vient prendre un téton d'une cage annulaire modifiée. Cette cage annulaire comporte également une fente longitudinale et elle peut être comprimée radialement jusqu'à ce qu'elle puisse s'introduire dans le manchon exté- rieur de palier et le téton dans la rainure longitudinale. Le bord de sertissage comporte une découpe qui, vue dans le sens de rotation est alignée de manière ajustée sur la rainure longitudi- nale et sert d'aide à l'ajustage lors de la mise en place du manchon exté- rieur de palier dans la boitier de vitesses pour que la rainure longitudinale soit telle que le téton, la cage annulaire et le manchon à chemins de rou- lement assurent une certaine position angulaire à la barre de commande. La découpe peut également être réalisée en liaison avec une pièce antago- niste sur la boite de vitesses comme moyen de blocage de position. Description résumée des dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de côté d'une barre de commande avec des pa- liers de roulement selon l'invention, à l'état monté, - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1 en perspective, - la figure 3 est une coupe de la barre de commande et des paliers sui- s vant la ligne III-III de la figure 2, - la figure 4 est une coupe de la barre de commande et des paliers de roulement selon la ligne IV-IV de la figure 2, tournée de 90 par rapport à la coupe de la figure 3, - la figure 5 est une vue en perspective d'une barre de commande avec une fourchette de commutation et des manchons à chemins de roule- ment, - la figure 6 est une vue en perspective d'un manchon extérieur de pa- lier, - la figure 7 est une vue de côté du manchon extérieur de palier vu dans la direction radiale, - la figure 8 est une vue de côté d'un manchon extérieur de palier dans la direction axiale. Description détaillée des dessins: Les figures 1 à 7 montrent un axe de fourchette portant la référence 1 ayant au niveau des paliers de roulement portant globalement la référence 2, une section rectangulaire qui apparaît notamment aux fi- gures 2, 3, 4. Les paliers de roulement 2 ont un manchon à chemins de roulement 3, annulaire, en forme de corps cylindrique fermé, avec à leur périphérie extérieure, des rainures longitudinales 4 pour recevoir des or- ganes de roulement 5. Comme cela apparaît notamment aux figures 2, 3, 4, les manchons à chemins de roulement 3 ont une épaisseur de paroi prati- quement constante, de sorte qu'il y a des rainures intérieures 6 décalées par rapport aux rainures longitudinales 4. Le bord extérieur de la barre de commande 1 ou le bord extérieur de la position prévue pour recevoir le manchon à chemins de roulement 3 de la barre de commande comporte des parties en saillie 7 assurant la fixation du manchon à chemins de roulement 3 par les épau- lements 8 de la barre de commande 1. Les manchons à chemins de rou- lement 3 comportent des découpes 9 comme cela apparaît notamment à la figure 4. La référence 10 désigne une cage annulaire munie d'une fente longitudinale 11 lui permettant de s'expanser radialement. La cage annulaire 10 porte sur les deux côtés des bords de la fente longitudinale 1 1 des appuis 12 qui, à l'état monté, lorsque la cage annulaire 10 est ins- tallée sur le manchon à chemins de roulement 3, s'interpénètrent et fixent les extrémités de la cage annulaire 10 les unes par rapport aux autres. De plus, la cage annulaire 10 comporte à proximité de la fente longitudinale 1 1 un bec 13 dirigé vers l'intérieur et comme cela apparaît notamment à la figure 4, il pénètre à l'état monté dans la cavité 9, ce qui limite le mouve- ment de la cage annulaire 10 le long du manchon à chemins de roulement 3. Selon notamment la figure 5, la barre de commande peut porter une fourchette de commutation. Généralement, l'un des manchons à chemins de roulement 3 peut avoir une extrémité munie d'un cône 14 pour faciliter le montage. Dans ce cas également pour assurer le position- nement du manchon du chemin de roulement 3 sur la barre de com- mande 1, ce dernier comporte à proximité de l'épaulement 8 (voir par exemple la figure 1) une rainure périphérique 15 dans laquelle on sertit le bord du manchon à chemins de roulement 3. Les figures 6 à 8 montrent un manchon extérieur de palier portant la référence 16. Ce manchon comporte d'un côté un bord de ser- tissage 17 dirigé vers l'extérieur muni d'une découpe 18. Dans la paroi du manchon de palier extérieur 18, on a une rainure longitudinale 19. De plus, le manchon extérieur 16 du palier reçoit une cage annulaire modifiée portant la référence 10a ayant un téton 20 en saillie vers l'extérieur et qui à l'état monté pénètre dans la rainure longitudinale 19 pour former avec les bords de cette rainure une limitation de la cage annulaire 10a dans la direction axiale dans le manchon extérieur 16. De même, la cage annu- laire lOa est ainsi bloquée en rotation dans le manchon extérieur 16. La cage annulaire l0a comporte comme la cage annulaire 10, une fente lon- gitudinale 1 1 à l'aide de laquelle on peut comprimer la cage annulaire 1 Oa pour la placer dans le manchon extérieur 16 du palier. En plus du cône 14 du manchon à chemins de roulement 3, la cage annulaire 10a com- porte des congés sur son bord intérieur (voir figure 5) pour faciliter le montage. La figure 8 montre un manchon à chemins de roulement 3 mise en place. NOMENCLATURE 1 barre de commande 2 roulement 3 manchon à chemins de roulement 4 rainure longitudinale organe de roulement 6 rainure intérieure 7 partie en saillie 8 épaulement 9 cavités , 1 Oa cage annulaire 11 fente longitudinale 12 épaulement 13 bec 14 cône rainure périphérique 16 manchon extérieur de palier 17 bord serti 18 cavité 19 rainure longitudinale téton REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Palier à roulement (2) pour guider une barre notamment une barre de commande (1) d'une boîte de vitesses ayant dans la plage de palier une section essentiellement rectangulaire, le roulement (1) ayant une partie intérieure munie de rainures longitudi- nales (4) entourant au moins la barre de commande (1) ainsi qu'une cage pour guider les organes de roulement (5) appuyés dans les rainures lon- gitudinales (4) et dont le mouvement longitudinal est limité par des bu- tées, et les organes de roulement (5) roulent sur la paroi du boîtier de la boîte de vitesses ou d'une pièce extérieure s'appuyant sur le boîtier, caractérisé en ce que la partie intérieure est réalisé sous la forme d'un manchon à chemins de roulement (3) fermés de manière annulaire, les rainures longitudinales (4) sont réparties à la périphérie et, la barre de commande (3) s'appuie au niveau de ses arêtes contre le côté intérieur du manchon à chemins de roulement (3). 2 ) Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la paroi du manchon à chemins de roulement (3) est essen- tiellement constante donnant entre les rainures longitudinales (4), des rainures intérieures (6) correspondantes sur le côté intérieur du manchon (3) et la taille, le nombre et/ou la position des rainures intérieures (6) sont choisis pour qu'elles correspondent géométriquement aux arêtes de la barre de commande (1). 3 ) Roulement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la barre de commande (1) comporte pour la fixation axiale intérieure du manchon à chemins de roulement (3), sur la barre de commande, au moins un épaulement (8) radialement en saillie. 4 ) Roulement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre de commande (1) comporte pour la fixation axiale du manchon à chemins de roulement (3) sur la barre de commande au moins une partie en saillie (7) dont la dimension est adaptée à la possibilité de déformation élastique du manchon (3) à chemins de roulement. ) Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon à chemins de roulement (3) comporte à une extrémité, une diminution en forme de cône (14) et à son autre extrémité au moins une zone périphérique permettant un sertissage. 6 ) Roulement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la barre de commande (1) présente pour la fixation axiale du manchon à chemins de roulement (3) sur au moins une zone périphérique correspon- dant à la zone de sertissage, une rainure périphérique (15) dans laquelle peut se sertir le manchon à chemins de roulement (3). 7 ) Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage est une cage annulaire (10) munit d'une fente longitudinale (1 1) et la cage annulaire (10) peut s'étendre radialement et élastiquement pour permettre son engagement par emmanchement radial sur le manchon à chemins de roulement (3). 8 ) Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon à chemins de roulement (3) comporte dans la zone comprise entre deux rainures longitudinales (4), une cavité (9) qui s'étend principa- lement le long du manchon à chemins de roulement (3) et la cage annulaire (10) comporte au niveau de la fente longitudinale (1 1), un bec (13) dirigé vers l'intérieur qui, après le montage de la cage annu- laire (10) sur le manchon à chemins de roulement (3) pénètre dans le creux ou cavité (9). 9 ) Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage annulaire (10) comporte au niveau de ses bords opposés de la fente longitudinale (11), des gradins adaptés pour assurer le blocage réciproque des bords de la cage annulaire (10). ) Roulement selon la revendication 1, caracterise en ce que la partie extérieure du manchon de palier (16) comporte à une de ses ex- trémités un bord de sertissage (17) dirigé vers l'extérieur. 1 10) Roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage est une cage annulaire (1 Oa) munie d'une fente longitudinale (11) et la cage annulaire (10a) peut se comprimer radialement et élastique- ment. 12 ) Roulement selon la revendication 11, caractérisé en ce que le manchon extérieur (16) du palier comporte une rainure longitudinale (19) et la cage annulaire (10a) comporte de préférence à sa périphérie exté- rieure à l'opposé de sa fente longitudinale (11), un téton (20) qui peut s'introduire dans la rainure longitudinale (19). 13 ) Roulement selon la revendication 12, caractérisé en ce que le manchon extérieur (16) du palier comporte au niveau du bord de sertis- sage (17), une découpe (18) prévue dans le prolongement de la rainure longitudinale (19) dans la direction longitudinale.