Brevet FR2919906A1 — publié le 20090213

AGENCEMENT DE PALIER AVEC UNE DOUILLE DE PALIER La présente invention concerne un agencement de palier avec une douille de palier et un palier caoutchouc-métal qui peut être emmanché dans la douille de palier avec ajustement de surdimensionnement. La cinématique d'un train de roulement dépend pour les pièces essentielles de la configuration des paliers des bras oscillants installés pour la suspension. Habituellement, des paliers caoutchouc-métal sont montés en tant qu'éléments élastiques dans des composants d'essieu. La plupart du temps les paliers caoutchouc-métal sont emmanchés dans des douilles de paliers pour la fixation. Entre le palier caoutchouc-métal et la douille de palier du composant de bras oscillant, il existe alors un chevauchement de tolérance, de manière à permettre un ajustement de surdimensionnement. Le degré de chevauchement de tolérance entre le palier caoutchouc-métal et la douille de palier détermine l'ajustement bloqué du palier caoutchouc-métal. Un indicateur important pour l'évaluation de l'ajustement bloqué d'une telle liaison commandée par effort est la force d'éjection nécessaire pour éjecter de nouveau le palier caoutchouc-métal de la douille de palier. Théoriquement, il est possible de choisir un chevauchement de tolérance très grand, ce qui entraîne normalement des forces d'emmanchement élevées de manière correspondante, et rend difficile le montage du palier caoutchouc-métal. De plus, les composants emmanchés l'un dans l'autre se détendent élastiquement un peu après l'emmanchement de sorte que les forces d'éjection visées ne peuvent pas toujours être obtenues de manière sure. Ces conditions entraînent des variations relativement importantes des forces d'emmanchement et d'éjection. Le document DE 101 07 996 C2 décrit un composant de palier avec un manchon intérieur et un amortisseur élastique, dans lequel est encastré le manchon intérieur, de sorte que le manchon intérieur comporte des moulures formées sans enlèvement de matière. Les moulures sont orientées vers l'intérieur, en direction de l'axe longitudinal du manchon intérieur. Ensuite, des moulures sont formées vers l'extérieur, en direction de l'amortisseur, de sorte que l'amortisseur est encastré dans un manchon extérieur, qui comporte des moulures formées sans enlèvement de matière et orientées vers l'amortisseur. Les moulures du manchon intérieur doivent prendre en charge le guidage ou le centrage d'une vis guidée à travers le composant 2 de palier. Des moulures formées sans enlèvement de matière et orientées à l'extérieur vers l'amortisseur permettent d'avoir de l'influence sur la rigidité de l'amortisseur. Le document DE 3\08 70[C7 décrit un palier élastique dans lequel un corps en caoutchouc comporte, sur sa surface extérieure, en direction du manchon extérieur rigide, des ergots saillants, sachant qu'ici l'ergot s'engrène par effort et concordances de formes dans une cavité correspondante du manchon extérieur rigide. Il existe dans une certaine mesure des ergots et des bagues à cavités circonférentiels qui sont disposés décalés les uns par rapport aux autres dans le sens axial. La section transversale ou la foline des ergots et des cavités peut être choisie arbitrairement. /\ partir de cet état de la technique, l'invention a pour objectif de montrer un agencement de paliers, dans lequel un palier caoutchouc-métal est logé dans une douille de palier et dans lequel les forces d'éjection sont nettement augmentées, sans que les forces d'emmanchement n'augmentent dans les mêmes proportions. Concrètement cet objectif est atteint par un agencement de palier du type présenté ci-dessus, et qui se caractérise en ce que la douille de palier comporte, dans sa direction axiale, des segments porteurs décalés les uns par rapport aux autres, qui forment respectivement un ajustement dc surdimensionnement avec le palier caoutchouc-métal, de sorte que, dans un des segments porteurs au moins une partie saillante dirigée radialement vers l'intérieur est prévue, et en ce que ladite au moins une partie saillante cotcouFigurée en coin en section longitudinale à travers la douille de palier, une extrémité de la partie saillante orientée dans le sens d'emmanchement (E) du palier caoutchouc-métal débordant plus loin radialement vers l'intérieur qu'une autre extrémité axiale. Avantageusement, l'agencement de palier comporte de plus l'une au moins des caractéristiques suivantes : - la largeur de adite moins une partie saillante, mesurée dans le sens périphérique de la douille de palier, diminue dans le sens d'emmanchement du palier caoutchouc-30 métal; 3 - une extrémité, orientée dans le sens d'emmanchement, de ladite au moins une partie saillante se termine en pointe ; - une extrémité, orientée dans le sens d'emmanchement, de ladite au moins une partie saillante se termine en arrondi ; - le segment porteur comportant ladite au moins une partie saillante est agencé dans la zone axiale-centrale de la douille de palier ; - plusieurs parties saillantes sont réparties de manière régulière sur le pourtour de la douille de palier. L'agencement de palier selon l'invention se caractérise par le fait que la douille de palier présente, dans sa direction axiale des segments porteurs décalés les uns par rapport aux autres, qui forment respectivement un ajustement de surdimensionnement avec le palier caoutchouc-métal. Ce qui est particulier c'est que, dans l'un des segments porteurs, on prévoit au moins une partie saillante orientée radialement vers l'intérieur. Une telle partie saillante, qui peut être également qualifiée de contour ou griffe, fait que les forces d'éjection nécessaires pour expulser le palier caoutchouc-métal, augmentent considérablement, car une liaison quasi mécanique (par concordance de formes) est créée entre le palier caoutchouc-métal et la douille de palier. Ladite au moins une partie saillante fait que la force de décollement nécessaire à l'expulsion augmente nettement. Dans ce contexte il est important que le palier caoutchouc-métal ne soit pas maintenu exclusivement par ladite au moins une partie saillante, mais au contraire que la douille de palier présente au moins un segment porteur dans lequel le palier caoutchouc-métal est emmanché d'une manière connue avec ajustement de surdimensionnement. Les segments porteurs s'écartant les uns des autres se complètent dans le sens qu'une liaison exclusivement commandée par effort est combinée à une liaison quasi mécanique par concordances de formes. L'action des parties saillantes par rapport à l'augmentation de la force d'éjection repose sur le fait que les parties saillantes sont précontraintes élastiquement dans la position de montage et s'opposent à l'éjection. Un palier caoutchouc-métal dans le sens de l'invention est une combinaison d'un composant en élastomère et d'un composant en métal. Régulièrement le noyau du palier caoutchouc-métal est un tenon ou un manchon qui est entouré extérieurement par le composant en élastomère. Soit le palier caoutchouc-métal est emmanché directement dans la douille de palier, c'est-à-dire sans que la couche d'élastomère soit une fois de plus entourée d'un autre composant de coquille, par exemple un pot extérieur. En alternative la couche d'élastomère se trouve entre le composant métallique intérieur et une coquille de palier du palier caoutchouc-métal, la coquille de palier pouvant être en métal ou en plastique. Il est également possible que la coquille de palier soit imprégnée de caoutchouc extérieurement, c'est-à-dire entourée par une autre couche d'élastomère. Les avantages de l'invention se font ressentir en particulier lorsque la douille de palier entre en contact avec une couche d'élastomère du palier caoutchouc-métal. Le palier caoutchouc-métal, qui peut présenter extérieurement une couche d'élastomère, ou présente aussi une coquille de palier en métal ou en plastique est de préférence cylindrique et en particulier cylindrique-circulaire. La face extérieure du palier caoutchouc-métal peut par conséquent être lisse conformément à la forme cylindrique, c'est-à-dire qu'elle n'a aucune bosse ou cavité configurée volontairement. Dans le cadre de l'invention, il n'est cependant pas exclu que l'appariement entre le palier caoutchouc-métal et la douille de palier présente des "segments à verrouillage par concordance de formes" supplémentaires, qui sont notamment tels que le palier caoutchouc-métal est profilé et s'engrène dans un profilage essentiellement complémentaire de la douille de palier. Les parties saillantes selon l'invention doivent en principe ne pas s'engrener dans une cavité prévue à cet effet sur le côté extérieur du palier caoutchouc-métal, mais au contraire s'agrippent à celui-ci par refoulement de matériel. On considérera comme particulièrement avantageux que ladite au moins une partie saillante soit configurée en forme de coin en section longitudinale à travers la douille de palier. Cela signifie que ladite au moins une partie saillante ne présente pas de section transversale symétrique, mais au contraire possède une déclivité d'insertion ou rampe, qui monte depuis la paroi intérieure de la douille de palier en sortant en angle pointu par rapport à l'axe médian longitudinal de la douille de palier. La rampe d'insertion permet de réduire de plus en plus le diamètre intérieur de la douille de palier, ce qui entraîne au début une augmentation modérée des forces d'emmanchement. Mais le terme "en forme de coin" au sens de l'invention signifie aussi que le flanc opposé à la rampe d'insertion de ladite au moins une partie saillante se trouve dans un angle plus grand par rapport à l'axe longitudinal médian de la douille de palier que l'autre flanc, de sorte que la partie saillante s'agrippe en quelque sorte dans le palier caoutchouc-métal, avec pour effet que des forces sensiblement plus élevées sont nécessaires pour l'expulsion du palier caoutchouc-métal que pour l'emmanchement. Le tracé des flancs peut être en ligne droite mais ils peuvent aussi être cintrés de manière concave ou convexe. L'effet d'agrippement souhaité est déterminant. 5 Ce type particulier d'agrippement peut être amplifié par le fait que la largeur, mesurée dans le sens périphérique de la douille de palier, de ladite au moins une partie saillante diminue dans le sens d'emmanchement du palier caoutchouc-métal et se termine par exemple en pointe. Il en résulte par exemple des parties saillantes triangulaires dont les extrémités orientées dans le sens d'emmanchement s'agrippent au côté extérieur du palier caoutchouc-métal. 11 est évidemment possible de réaliser les extrémités des parties saillantes orientées dans le sens d'emmanchement également de manière arrondie ou comme des bords droits s'étendant dans le sens périphérique. Il est exclusivement déterminant que l'extrémité de la partie saillante orientée dans le sens d'emmanchement déborde radialement vers l'intérieur plus loin que l'extrémité de la partie saillante orientée dans le sens opposé à l'emmanchement, pour obtenir l'effet d'agrippement souhaité entre la douille de palier et le palier caoutchouc-métal. On considérera comme particulièrement favorable que le segment porteur comportant ladite au moins une partie saillante soit agencé dans la zone axiale centrale de la douille de palier. Une douille de palier selon l'invention possède de préférence trois segments porteurs, notamment un segment porteur respectivement à chaque extrémité axiale, dans lequel se produit une fixation du palier caoutchouc-métal exclusivement par chevauchements de tolérances correspondants. Le segment porteur comportant ladite au moins une partie saillante devrait être disposé entre ces deux segments porteurs. Par expérience, le chevauchement de tolérances ou l'ajustement de surdimensionnement souhaité est plus précis dans les zones marginales d'une douille de palier que dans la zone centrale. La charge admissible de la zone axiale centrale de la douille de palier est par conséquent réduite. Pour cette raison, et pour avoir une précision constante, on considérera comme utile que les parties saillantes soient disposées dans la zone axiale-centrale. La douille de palier est conçue de préférence de telle manière que les forces d'emmanchement sont comparables aux forces d'emmanchement exercées jusqu'à présent, c'est-à-dire aux forces d'emmanchement de paliers caoutchouc-métal dans des douilles de palier sans parties saillantes de ce type, et que, malgré tout, des 6 forces d'éjection plus élevées sont nécessaires. En outre, une partie saillante dans la douille de palier a pour effet que le palier caoutchouc-métal peut être mieux ralenti également du point de vue rotatif au niveau des déplacements et d'autre part positionné avec plus de précision. On considérera comme particulièrement utile que plusieurs parties saillantes soient réparties de manière régulière sur le pourtour de la douille de palier. Il n'est évidemment pas exclu dans le cadre de l'invention que plus d'un segment porteur soit prévu avec des parties saillantes orientées radialement vers l'intérieur. On peut également choisir la géométrie des parties saillantes vue dans le sens périphérique pour qu'elle varie afin d'améliorer encore l'effet d'agrippement, par exemple pour permettre un agrippement agissant de manière renforcée dans le sens périphérique. A la différence des douilles de palier cylindriques et lisses, la réalisation des parties saillantes nécessite au moins une étape de fabrication supplémentaire. On considère comme préférable de ne pas fabriquer des douilles de palier des agencements de paliers selon l'invention à partir d'un composant tubulaire, mais à partir d'un ruban en tôle, qui est, avant le roulage et avant le raccordement de ses côtés frontaux adjacents l'un à l'autre, usiné pour la réalisation d'au moins une partie saillante orientée radialement vers l'intérieur. L'usinage de la partie en tôle est possible de différentes façons. A cet effet, il faut même envisager un usinage par enlèvement de matière. Les parties saillantes de ce type sont cependant fabriquées de préférence par une technique de déformation, c'est-à-dire à l'aide d'un outillage de compression. Après la configuration des parties saillantes, les rubans en tôle sont roulés en douilles de palier et les côtés frontaux adjacents les uns aux autres sont finalement reliés ensemble mécaniquement et/ou matériellement La présente invention est expliquée en détail ci-après à l'aide des exemples de réalisation représentés sur les schémas. Ces schémas montrent : figure 1 : vue en perspective d'un agencement de palier d'un bras oscillant d'un train de roulement d'un véhicule automobile ; figure 2 : Projection développée d'une douille de palier encore avant la configuration par technique de déformation des parties saillantes ; figure 3 : Projection développée d'une douille de palier avec parties saillantes selon un premier mode de réalisation ; figure 4 : Projection développée d'une douille de palier avec parties 7 saillantes selon un deuxième mode de réalisation. La figure 1 représente un composant d'axe sous forme d'un bras oscillant 1, dont cependant seule une extrémité est représentée. A cette extrémité du bras oscillant 1 est agencé un palier caoutchouc-métal 2 qui est emmanché dans une douille de palier 3 fixée au bras oscillant 1. Le palier caoutchouc-métal 2 comprend un manchon métallique 4, agencé centralement à travers l'alésage longitudinal duquel il est possible d'introduire un boulon de fixation. Le manchon 4 est entouré d'une couche d'élastomère 5, qui est vulcanisée sur lui, et avec une collerette 11. Dans la position de montage, la collerette 11 se trouve au-dessus, dans le sens axial, sur la douille de palier 3, de sorte qu'elle sert, d'une part, de butée, mais, d'autre part aussi, de sécurité anti-dérapage du palier caoutchouc-métal 2 hors de la douille de palier 3. A cet effet, la collerette 11 déborde dans le sens radial au-dessus et au-delà du diamètre extérieur de la douille de palier 3. Sur le côté opposé, dans le sens axial, une coquille de palier extérieure 12 déborde au-dessus de la douille de palier 3, et est équipée extérieurement d'un caoutchoutage, lequel se trouve à l'intérieur contre la douille de palier 3. L'essentiel de l'agencement de palier selon l'invention est que plusieurs parties saillantes 6 sont agencées dans la douille de palier 3. Les parties saillantes 6 sont fabriquées par un procédé d'estampage de la douille de palier 3 et sont orientées radialement vers l'intérieur sur le palier caoutchouc-métal 2. Les parties saillantes 6 se trouvent dans la zone axiale-centrale de la douille de palier 3. Les parties saillantes 6 sont configurées en forme de coin en section longitudinale à travers la douille de palier 3, c'est-à-dire que leurs extrémités 7 orientées dans le sens d'emmanchement E débordent plus loin radialement vers l'intérieur que leurs autres extrémités axiales. Il faut aussi savoir que la largeur B des parties saillantes 6 mesurée dans le sens périphérique de la douille de palier 3, diminue dans le sens d'emmanchement E du palier caoutchoucmétal 2, de sorte que les parties saillantes 6 se terminent en pointe même dans ce cas. Cela permet aux extrémités pointues 7 de s'agripper au palier caoutchouc-métal 2 qui, de ce fait, n'est pas seulement fixé dans la douille de palier 3 par un ajustement de surdimensionnement, mais aussi, en plus, par un verrouillage par formes avec ajustement bloqué adéquat. Toutes les parties saillantes 6 sont configurées de manière identique et réparties de manière régulière sur le pourtour de la douille de palier 3. La figure 2 montre clairement que la douille de palier 3 de la figure 1 est 8 fabriquées à partir d'un ruban de tôle 8. Dans la forme de départ, le ruban de tôle 8 est plan aussi bien sur le côté intérieur visible sur la figure 2 que sur son côté extérieur. C'est d'abord par déformation du ruban de tôle 8 que sont produites les parties saillantes souhaitées, comme le montrent par exemple les figures 3 et 4. Les parties saillantes 6 de la figure 3 correspondent à celles de la figure 1. Les parties saillantes sont configurées en triangle dans la projection ou la vue en élévation représentée, de sorte que leurs extrémités pointues 7 sont orientées dans le sens d'emmanchement E. L'exemple de réalisation de la figure 4 montre des parties saillantes 6a, dont les extrémités 7a orientées dans le sens d'emmanchement E ne sont pas pointues mais arrondies. La forme arrondie permet d'éviter une détérioration de la surface du composant en élastomère 5, comme elle ne doit pas être exclue en cas d'extrémités très pointues selon le mode de réalisation de la figure 3. Les parties saillantes 6, 6a se trouvent, dans les deux modes de réalisation des figures 3 et 4, dans la zone axiale centrale de la douille de palier. Pour expliquer les segments porteurs de la douille de palier, un segment porteur supérieur et un segment porteur inférieur 9 sont représentés sur la figure 2, lesquels sont de part et d'autre du segment porteur axial-central 10, dans lequel sont configurées les parties saillantes 6, 6a. Les lignes indiquées doivent simplement indiquer les limites entre les segments porteurs 9, 10. Dans le segment porteur axial-marginal 9, la fixation du palier caoutchouc-métal s'effectue exclusivement par un ajustement de surdimensionnement, alors que dans le segment porteur central 10, l'ajustement de surdimensionnement est limité par les parties saillantes 6, 6a. Liste des numéros de référence : 1. û Bras oscillant 2. - Palier caoutchouc-métal 3 û Douille de palier 4 - Manchon 5 û Couche d'élastomère 6 - Partie saillante 6a û Partie saillante 7 - Extrémité 7a - Extrémité 8 - Ruban de tôle 9 ù Segment porteur 10 ù Segment porteur 11 - Collerette 12 ù Coquille de palier B - Largeur E ù Sens d'emmanchement REVENDICATIONS 1. Agencement de palier avec une douille de palier (3) et un palier caoutchouc-métal (2) qui peut être emmanché dans la douille de palier (3) avec ajustement de surdimensionnement, caractérisé en ce que la douille de palier (3) comporte, dans sa direction axiale, des segments porteurs (9, 10) décalés les uns par rapport aux autres, qui forment respectivement un ajustement de surdimensionnement avec le palier caoutchouc-métal (2), de sorte que, dans un des segments porteurs (9, 10), au moins une partie saillante (6, 6a) dirigée radialement vers l'intérieur est prévue, et en ce que ladite au moins une partie saillante (6, 6a) est configurée en coin en section longitudinale à travers la douille de palier (3), une extrémité (7, 7a) de la partie saillante (6, 6a) orientée dans le sens d'emmanchement (E) du palier caoutchouc-métal (2) débordant plus loin radialement vers l'intérieur qu'une autre extrémité axiale. 2. Agencement de palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur (B) de ladite moins une partie saillante (6, 6a), mesurée dans le sens périphérique de la douille de palier (3), diminue dans le sens d'emmanchement (E) du palier caoutchouc-métal (2). 3. Agencement de palier selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une extrémité 20 (7), orientée dans le sens d'emmanchement (E), de ladite au moins une partie saillante (6) se termine en pointe. 4. Agencement de palier selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une extrémité (7a), orientée dans le sens d'emmanchement (E), de ladite au moins une partie 25 saillante (6a) se termine en arrondi. 5. Agencement de palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le segment porteur (10) comportant ladite au moins une partie saillante (6, 6a) est agencé dans la zone axiale- centrale de la douille de palier (3). 6. Agencement de palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que plusieurs parties saillantes (6, 6a) sont réparties de manière régulière sur le pourtour de la douille de palier (3). 30