Brevet FR2920400A1 — publié le 20090306

La présente invention concerne, de façon générale, un procédé d'assemblage d'un palier de guidage à l'extrémité d'un élément tubulaire. Plus particulièrement, cette invention s'intéresse à l'assemblage d'un palier de guidage de la crémaillère, à l'extrémité d'un tube formant carter appartenant à une direction de véhicule automobile. Le procédé d'assemblage, ici considéré, est du genre de ceux dans lesquels des encoches sont prévues sur la circonférence du tube, vers l'extrémité de celui-ci, tandis que le palier à assembler comporte, à sa périphérie, des ergots de maintien saillant radialement, qui sont engagés dans les encoches du tube. Les figures 1 et 2 du dessin schématique annexé illustrent, dans le cadre d'un procédé s'assemblage de ce genre, une solution actuelle de montage d'un palier 2 dans l'extrémité d'un tube 3. Cette extrémité de tube comporte, par exemple, trois encoches 4 de forme oblongue, réparties suivant sa circonférence. Le palier 2, en forme de manchon, est pourvu de trois ergots de maintien 5, vers son extrémité la plus extérieure (par rapport au tube 3). La figure 1 montre le palier 2 avant son montage dans l'extrémité du tube 3. Le palier 2 étant placé alors suivant l'axe A du tube 3, face à cette extrémité, on exerce sur le palier ainsi pré-centré un effort axial F qui l'engage dans l'extrémité du tube 3. En position finale, montrée sur la figure 2, le palier 2 se trouve engagé entièrement à l'intérieur du tube 3, les ergots de maintien 5 du palier 2 venant se loger dans les encoches 4 correspondantes du tube 3 et assurant ainsi l'arrêt en translation (suivant l'axe A) du palier 2. Dans ce procédé connu, les ergots de maintien 5 viennent directement se placer dans les encoches 4. Bien qu'elle apparaisse simple, une telle solution n'est pas adaptée au cas d'un palier 2 qui comporterait un ou plusieurs joints toriques, montés à sa périphérie devant les ergots 5. En effet, au cours de l'engagement du palier 2 dans l'extrémité du tube 3, le ou les joints toriques portés par le palier risquent d'être détériorés par découpe ou déchirure, lors de leur passage sur les bords coupants des encoches 4 du tube. La détérioration des joints entraîne elle-même un défaut pour la fonction de guidage, au niveau de la rigidité du palier dans le cas d'une direction mensuelle, ou de l'étanchéité dans le cas d'une direction assistée hydraulique, et en conséquence elle entraîne un fonctionnement incorrect de la direction à crémaillère. La présente invention vise à éviter ces inconvénients, et elle a donc pour but de fournir un procédé du genre ici considéré, pour l'assemblage d'un palier de guidage à l'extrémité d'un tube, qui soit adapté à un palier pourvu d'un ou plusieurs joints toriques, et qui en particulier évite la détérioration des joints lors du montage du palier, de manière à garantir la qualité de l'assemblage réalisé, et notamment à assurer correctement la fonction de guidage de la crémaillère dans une direction de véhicule automobile. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un palier de guidage à l'extrémité d'un élément tubulaire, en particulier un procédé de montage d'un palier de guidage de la crémaillère à l'extrémité d'un tube formant carter appartenant à une direction de véhicule automobile, le procédé étant du genre de ceux dans lesquels les encoches sont prévues sur la circonférence du tube, vers l'extrémité de celui-ci, tandis que le palier comporte, à sa périphérie, des ergots de maintien saillant radialement, qui sont engagés dans des encoches du tube lors de l'introduction du palier dans le tube, ce procédé étant essentiellement caractérisé par le fait que, pour l'assemblage d'un palier de guidage pourvu d'un ou plusieurs joints toriques situés devant les ergots de maintien, les encoches du tube sont obstruées lors de l'introduction du palier dans le tube, le ou les joints toriques passant alors devant les encoches obstruées, après quoi l'obstruction des encoches est supprimée de telle sorte que les ergots de maintien du palier se positionnent dans les encoches du tube. De préférence, les encoches du tube sont obstruées, au cours de l'introduction du palier dans le tube, par un moyen affleurant la paroi intérieure de ce tube, de telle sorte que le ou les joints toriques du palier puissent glisser contre une surface cylindrique parfaitement lisse. De cette manière, le procédé de l'invention supprime le risque de détérioration des joints toriques, à l'assemblage du palier équipé de tels joints. L'invention a aussi pour objet un dispositif conçu pour la mise en oeuvre du procédé d'assemblage précédemment défini. Ce dispositif comprend, essentiellement, un bloc d'assemblage de forme générale annulaire, prévu pour être placé de façon centrée autour de l'extrémité du tube devant recevoir le palier, le bloc d'assemblage étant pourvu, en correspondance avec les encoches du tube, d'organes mobiles radialement et sollicités vers l'axe central du tube, aptes à obstruer les encoches lors de l'introduction du palier avec joints toriques dans le tube, ces organes étant aussi escamotables en étant éloignés de l'axe central du tube, pour libérer les encoches et permettre l'engagement des ergots de maintien du palier dans les encoches du tube. Dans une forme de réalisation de ce dispositif, les organes mobiles aptes à obstruer les encoches du tube sont des tiges rétractables sollicitées vers l'axe central du tube par des ressorts, et aptes aussi à être repoussées en étant éloignées de l'axe central du tube, à l'encontre de la force des ressorts, lors de l'arrivée des ergots de maintien du palier au niveau des encoches du tube. Dans ce cas, le dispositif peut encore comprendre des doigts de retenue, sollicités par ressort, qui sont aptes à agir latéralement sur les tiges précitées pour les maintenir temporairement dans leur position escamotée. Ces doigts de retenue peuvent être neutralisés par action manuelle, mais dans une réalisation plus élaborée cette fonction pourrait être automatisée. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce dispositif, et illustrant le procédé d'assemblage de l'invention : Figure 1 (déjà mentionnée) illustre le procédé selon l'état de la technique, le palier étant représenté montée dans l'extrémité du tube ; Figure 2 (déjà mentionnée) illustre également le procédé selon l'état de la technique, le palier étant représenté avant son montage dans l'extrémité du tube ; Figure 4 montre, à échelle agrandie, un détail du dispositif de la figure 3 ; Figure 5 est une vue similaire à la figure 3, mais représentant le palier dans une position intermédiaire, au cours de son introduction dans l'extrémité du tube; Figure 6 est une vue de détail similaire à la figure 4, mais correspondant à la position intermédiaire de la figure 5 ; Figure 7 est une vue similaire aux figures 3 et 5, représentant le palier en position finale, entièrement monté dans l'extrémité du tube ; Figure 8 est une vue de détail similaire aux figures 4 et 6, et correspondant à la position finale de la figure 7. Le procédé et le dispositif d'assemblage de l'invention sont décrits, 35 ci-après, en référence aux figures 3 à 8, sur lesquelles les éléments communs avec les figures 1 et 2 sont désignés par les mêmes repères, et ne seront pas décrits une nouvelle fois. En se référant d'abord à la figure 3, l'invention concerne l'assemblage, à l'extrémité d'un tube 3, d'un palier de guidage 2 qui est pourvu, devant les ergots de maintien 5, de joints toriques 6 et 7 (deux joints dans l'exemple illustré), joints qui sont montés dans des gorges annulaires correspondantes du palier 2 et qui sont ainsi apparents à la périphérie de ce palier 2. Les joints toriques 6 et 7 sont prévus pour coopérer avec la surface cylindrique intérieure 8 du tube 3 et pour assurer ainsi une étanchéité entre le palier 2 et le tube 3, ou une rigidité correcte du palier 2, suivant le type de direction. Pour réaliser l'assemblage d'un tel palier 2 à l'extrémité du tube 3, il est prévu un dispositif désigné dans son ensemble par le repère 9, qui comprend un bloc d'assemblage 10 de forme générale annulaire, lequel est placé de façon centrée autour de l'extrémité concernée du tube 3, en entourant notamment la zone annulaire qui comporte les encoches 4. Comme le montre aussi de façon plus lisible la figure 4, le bloc d'assemblage 10 comporte trois alésage radiaux 11, séparés par des intervalles angulaires de 120°, dans chacun desquels est monté coulissante une tige rétractable 12, pourvue d'une extrémité dont le contour correspond à celui d'une encoche 4 du tube 3. Chacune des trois tiges 12 est sollicitée, par un ressort hélicoïdal de compression 13 logé dans l'alésage 11 correspondant, en direction de l'axe central du bloc d'assemblage 10, donc aussi (en configuration d'utilisation) vers l'axe central A du tube 3. Le ressort 13 prend appui, à l'opposé de la tige 12, contre un obturateur 14 qui ferme l'alésage 11 du côté de la périphérie du bloc d'assemblage 10. Pour chaque tige escamotable 12, le dispositif 9 comporte un doigt de retenue 15, monté coulissant dans un alésage secondaire parallèle à l'axe central du bloc d'assemblage 10, et débouchant latéralement dans l'alésage radial 11 correspondant. Le doigt de retenue 15 est sollicité par un ressort 16 en direction de cet alésage radial 11, de manière à pouvoir coopérer latéralement avec la tige 12, en particulier pour la maintenir temporairement en position escamotée (voir aussi figure 8). En position initiale (voir figures 3 et 4), c'est-à-dire avant le montage du palier 2 dans l'extrémité du tube 3, le dispositif 9 est mis en place autour de cette extrémité de tube, et les tiges rétractables 12 sont libérées de telle sorte que, repoussées par les ressorts 13, elles sont sollicitées vers l'axe central A du tube 3 et viennent respectivement obstruer les encoches 4 de ce tube 3. Plus particulièrement, l'obstruction des encoches 4 par les extrémités des tiges 12 est telle que l'on obtient, en droit des encoches 4, une surface parfaitement lisse se situant dans la continuité de la surface cylindrique intérieure 8 du tube 3. Dans cette configuration, le palier 2 à assembler est placé dans l'axe A du tube 3, face à l'extrémité de celui-ci, puis il est poussé avec un effort axial F qui l'engage dans l'extrémité du tube 3, d'abord par son côté comportant les joints toriques 6 et 7. Les figures 5 et 6 illustrent une position intermédiaire du palier 2, au cours de son introduction dans l'extrémité du tube 3, en montrant notamment le passage du premier joint torique 6 au droit des encoches 4. Ces dernières se trouvant alors obstruées par les tiges 12, le joint torique 6 va glisser le long d'une surface parfaitement lisse, sans risque de détérioration de ce joint 6 dans cette phase. A un instant légèrement postérieur, le second joint torique 7 passera lui aussi dans les mêmes conditions, donc sans risque d'endommagement, au niveau des encoches 4 du tube 3. L'introduction du palier 2 dans le tube 3 se poursuivant, le palier 2 parviendra dans la position finale illustrée aux figures 7 et 8. A l'approche de cette position, les ergots de maintien 5 du palier 2 parviennent face aux encoches 4 du tube 3, et ces ergots 5 repoussent alors les tiges rétractables 12 à l'intérieur du bloc d'assemblage 10, en comprimant les ressorts 13. Les ergots 5 viennent alors se loger dans les encoches 4 correspondantes du tube 3, en lieu et place des tiges 12, et ils assurent ainsi l'arrêt en translation (dans la direction de l'axe central A) du palier 2. Les deux joints toriques 6 et 7 se retrouvent finalement l'un et l'autre au contact de la surface cylindrique intérieure 8 du tube 3. Comme l'illustre plus particulièrement la figure 8, lors de l'effacement des tiges 11 sous la poussée des ergots 5, ces tiges 11 parviennent dans une position escamotée où elles se trouvent temporairement retenues par les doigts 15 correspondant, sollicités par les ressorts 16. Le procédé et le dispositif, précédemment décrits, sont applicables à l'assemblage de paliers dans des directions manuelles de véhicules automobiles, ainsi que dans des directions assistées, que celles-ci soient hydrauliques ou électriques. Dans le cas d'une direction manuelle ou électrique, le tube 3 est un tube formant carter de la direction. Dans le cas d'une direction hydraulique, le tube 3 est le tube de vérin de la direction. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif d'assemblage qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : - en remplaçant les tiges, sollicitées par des ressorts, par tous organes mobiles équivalents d'obstruction des encoches du tube, organes qui peuvent être actionnés par tous moyens mécaniques, pneumatiques, hydrauliques ou autres ; - en appliquant ce dispositif, et le procédé d'assemblage 15 correspondant, au montage de tout palier pourvu de joints toriques en nombre quelconque ; - en destinant ce dispositif d'assemblage à des domaines industriels autres que l'automobile, pour lesquels se présenteraient des configurations ou fonctions similaires. 20 REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage d'un palier de guidage à l'extrémité d'un tube, en particulier procédé de montage d'un palier de guidage (2) de la crémaillère à l'extrémité d'un tube (3) formant carter appartenant à une direction de véhicule automobile, le procédé étant du genre de ceux dans lesquels des encoches (4) sont prévues sur la circonférence du tube (3), vers l'extrémité de celui-ci, tandis que le palier (2) comporte, à sa périphérie, des ergots de maintien (5) qui sont engagés dans les encoches (4) du tube lors de l'introduction du palier (2) dans le tube (3), caractérisé en ce que, pour l'assemblage d'un palier de guidage (2) pourvu d'un ou plusieurs joints toriques (6,7) situés devant les ergots de maintien (5), les encoches (4 ) du tube (3) sont obstruées lors de l'introduction du palier (2) dans le tube (3), le ou les joints toriques (6,7) passant alors devant les encoches (4) obstruées, après quoi l'obstruction des encoches (4) est supprimée de telle sorte que les ergots de maintien (5) du palier (2) se positionnent dans les encoches (4) du tube (3). 2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les encoches (4) du tube (3) sont obstruées, au cours de l'introduction du palier (2) dans le tube (3), par un moyen affleurant la paroi intérieure (8) de ce tube (3) de telle sorte que le ou les joints toriques (6,7) du palier (2) puissent glisser contre une surface cylindrique parfaitement lisse. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé d'assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un bloc d'assemblage (10) de forme générale annulaire, prévu pour être placé de façon centrée autour de l'extrémité du tube (3) devant recevoir le palier (2), le bloc d'assemblage (10) étant pourvu, en correspondance avec les encoches (4) du tube (3), d'organes (12) mobiles radialement et sollicités vers l'axe central (A) du tube (3), aptes à obstruer les encoches (4) lors de l'introduction du palier (2) avec joints toriques (6,7) dans le tube (3), ces organes (12) étant aussi escamotables en étant éloignés de l'axe central (A) du tube (3), pour libérer les encoches (4) et permettre l'engagement des ergots de maintien (5) du palier (2) dans les encoches (4) du tube (3). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les 35 organes mobiles aptes à obstruer les encoches (4) du tube (2) sont des tiges (12) rétractables sollicitées vers l'axe central (A) du tube (3) par desressorts (13), et aptes aussi à être repoussées en étant éloignées de l'axe central (A) du tube (3) à l'encontre de la force des ressorts (13), lors de l'arrivée des ergots de maintien (5) du palier (2) au niveau des encoches (4) du tube (3). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des doigts de retenue (15) sollicités par ressort (16), qui sont aptes à agir latéralement sur les tiges (12) précitées pour les maintenir temporairement dans leur position escamotée.