Brevet FR3001506A1 — publié le 20140801

L'invention concerne un palier à roulement comprenant un organe intérieur tournant, un organe extérieur fixe et des corps roulants disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative. Dans une application particulière, le palier est destiné au montage d'une roue de véhicule automobile, notamment d'une roue non motrice de véhicule automobile. Dans ce type de paliers, il se pose notamment le problème de la protection de l'espace de roulement vis-à-vis de la pollution du milieu environnant. Pour résoudre ce problème, il est connu de disposer un joint d'étanchéité entre l'organe fixe et l'organe tournant afin d'empêcher le passage des polluants. Toutefois, les joints utilisés comprennent classiquement une lèvre frottante qui induit un couple supplémentaire lors de la rotation du palier. Pour éviter ce couple de frottement, on a proposé de remplacer le joint d'étanchéité par un capot qui est solidarisé, notamment par emmanchement, à l'organe fixe pour recouvrir latéralement l'espace de roulement et donc empêcher toute pénétration de polluants dans ledit espace. Cette solution présente également l'avantage de pouvoir protéger un codeur solidarisé à l'organe tournant derrière le capot. En effet, de tels paliers, lorsqu'ils sont équipés d'un système capteur de vitesse de rotation, de position angulaire et/ou de sens de rotation, peuvent notamment être employés pour le montage d'une roue de véhicule automobile qui est pourvue d'un système d'antiblocage de ladite roue. Toutefois, cette solution ne donne pas entièrement satisfaction relativement à la fiabilité de l'étanchéité au niveau de la zone de montage entre le capot et l'organe fixe, notamment au regard des tests de brouillard salin avec cyclage thermique (tests d'étanchéité statique et dynamique) auxquels doivent satisfaire les paliers automobiles. L'invention a pour but de pallier aux problèmes de l'art antérieur en proposant notamment un palier à roulement équipé d'un capot dont l'étanchéité du montage sur l'organe fixe est améliorée tout en préservant la fiabilité et la compacité du montage dudit capot sur ledit organe fixe. A cet effet, l'invention propose un palier à roulement comprenant un organe intérieur tournant, un organe extérieur fixe et des corps roulants disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative, ledit palier comprenant en outre un capot solidaire de l'organe fixe pour recouvrir latéralement ledit espace de roulement, le capot comprenant un disque pourvu d'une armature périphérique rigide qui est montée sur une portée de l'organe fixe, l'armature comprenant des passages entre une paroi avant et une paroi arrière de ladite armature, un joint d'étanchéité étant surmoulé sur ladite armature pour s'étendre autour desdites parois avant et arrière. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 représente partiellement et en coupe longitudinale un palier à roulement selon un premier mode de réalisation de l'invention, la figure la étant une vue agrandie de la figure 1 ; - les figures 2 représentent en perspective vue de l'arrière le capot du palier selon la figure 1, respectivement sans (figure 2a) et avec le joint d'étanchéité (figure 2b) ; - la figure 3 représente partiellement et en coupe longitudinale un palier à roulement selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 3a étant une vue agrandie de la figure 3; - les figures 4 représentent en perspective vue de l'avant le capot du palier selon la figure 3, respectivement sans (figure 4a) et avec le joint d'étanchéité (figure 4b). En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un palier à roulement, en particulier pour le montage d'une roue non motrice d'un véhicule automobile. Le palier comprend un organe extérieur fixe 1 comprenant une bride 2 pourvue de trous de fixation 2a agencés pour permettre la fixation dudit palier par vissage ou boulonnage, par exemple sur un élément de suspension du véhicule automobile. Le palier comprend également un organe intérieur tournant 3 qui comprend également une bride 4 pourvue de trous 4a de fixation agencés pour permettre l'association de la roue. Entre ces deux organes 1, 3, un espace de roulement 5 est formé pour permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe. Pour ce faire, chaque organe 1, 3 présente deux pistes de roulement de sorte à former entre lesdits organes deux chemins de roulement dans lesquels sont disposées respectivement une rangée de corps roulants 6 sous la forme de billes, lesdites billes étant maintenues dans une rangée par l'intermédiaire d'une cage de rétention 7. Sur les figures, l'organe intérieur 3 comprend un corps et une bague rapportée 8 qui est emmanchée sur la surface extérieure dudit corps, l'extrémité arrière de ladite surface présentant un repli extérieur 9 pour assurer le maintien axial de ladite bague sur ladite surface. Par ailleurs, une piste de roulement est réalisée sur la bague 8 et l'autre piste de roulement est réalisée sur le corps. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation du palier, en particulier relativement à la présence des brides 2, 4, à la réalisation du chemin de roulement, à la géométrie des corps roulants 6, à la géométrie des organes fixe 1 et tournant 3. Dans les modes de réalisation représentés, le palier comprend un codeur 10 qui est solidarisé à l'organe tournant 3 sur un côté interne de l'espace de roulement 5. En effet, lorsque l'on veut connaître la vitesse de rotation, le sens de déplacement et/ou la position angulaire de l'organe tournant 3 par rapport à l'organe fixe 1, il est connu d'utiliser un système capteur d'informations comprenant un codeur 10 générateur d'impulsions magnétiques et un capteur fixe muni d'au moins un élément sensible apte à détecter ces impulsions. Le codeur 10 représenté comprend une armature 11, par exemple réalisée en tôle emboutie, qui comprend une portée axiale d'emmanchement sur le diamètre extérieur d'une portée de la bague 8, et une portée radiale sur laquelle le moyen générateur d'impulsions magnétiques est solidarisé. Dans un exemple de réalisation, le moyen générateur est formé d'un aimant multipolaire 12 en matériau synthétique qui est surmoulé sur la portée radiale de l'armature 11, ledit matériau étant chargé de particules magnétiques de sorte à former une pluralité de pôles contigus à direction d'aimantation inversée d'un pôle par rapport aux deux pôles contigus. En relation avec ce type de codeur 10, un ou plusieurs éléments sensibles comprenant des sondes à effet Hall ou des magnétorésistances permettent de délivrer un ou plusieurs signaux analogiques sinusoïdaux qui sont notamment représentatifs de la vitesse de rotation du codeur 10. Pour protéger l'espace de roulement 5 de la pollution du milieu environnant, le palier comprend en outre un capot 13 solidaire de l'organe fixe 1 pour recouvrir latéralement le côté interne dudit espace de roulement. En outre, le codeur 10 est disposé derrière le capot 13 afin d'être également protégé des polluants par ledit capot. Par ailleurs, les réalisations représentées prévoient d'étanchéifier le côté externe de l'espace de roulement 5 avec un joint 14 associé à l'organe fixe 1 au moyen d'une armature, ledit joint présentant des lèvres disposées en contact frottant sur l'organe tournant 3. Toutefois, le côté externe de l'espace de roulement 5 peut être équipé d'un autre type de dispositif d'étanchéité, par exemple présentant un chicanage pour ne pas induire de frottement. Le capot 13 comprend un disque plein 15 dont la géométrie est agencée pour empêcher la pénétration des polluants dans l'espace de roulement 5 depuis le côté interne. En particulier, le disque 15 représenté comprend une portion centrale 16 qui est décalée axialement vers l'arrière par rapport à une portion latérale 17, lesdites portions étant reliées par un congé axial 18 de raccordement. Ainsi, l'extrémité arrière de l'organe tournant 3, notamment le repli 9, est logée dans la portion centrale 16 sans interférer avec la rotation dudit organe tournant. En outre, le codeur 10 est disposé en regard de la portion latérale 17 avec un espacement axial minimal afin de limiter la distance de lecture entre ledit codeur et le capteur (non représenté) qui est destiné à être disposé devant ladite portion latérale. Le disque 15 est pourvu d'une armature périphérique rigide 19 qui est montée sur une portée 20 de l'organe fixe 1 afin de réaliser la solidarisation du capot 13 sur l'organe fixe 1. En particulier, l'armature 19 est réalisée sur tout le bord périphérique de la portion latérale 17 du disque 16, par exemple en s'étendant suivant une géométrie annulaire. Le disque 15 et l'armature 19 peuvent être réalisés d'une seule pièce, notamment à base de matériau plastique ou métallique, par exemple en tôle emboutie, de sorte à fiabiliser mécaniquement l'association du capot 13 à l'organe fixe 1. En variante, l'armature 19 peut être rapportée sur le bord de la portion latérale 17, notamment pour pouvoir réaliser ladite armature à base d'un matériau différent de celui du disque 15. En particulier, le disque 15 peut alors être réalisé à base de matériau élastomère et être monté sur l'armature rigide 19 par surmoulage. Pour fiabiliser l'étanchéité conférée par le capot 13 relativement à la pénétration des polluants dans l'espace de roulement 5, l'armature 19 est équipée d'un joint d'étanchéité 21 qui est surmoulé sur ladite armature. De façon avantageuse, le joint d'étanchéité 21 est réalisé à base de matériau élastomère qui peut être surmoulé avec le disque 15 dans le cas où celui-ci est également à base d'un tel matériau. Pour assurer le montage du capot 13 sur l'organe fixe 1, l'armature périphérique 19 peut être emmanchée sur une portée 20 de l'organe fixe 1. En particulier, il est alors possible de dissocier la fonction d'étanchéité conférée par le joint 21 de la fonction de montage assurée par l'armature rigide 19, de sorte à pouvoir fiabiliser chacune desdites fonctions de façon indépendante. L'armature 19 comprend des passages 22 entre une paroi avant 19a et une paroi arrière 19b de ladite armature, le joint 21 étant surmoulé pour s'étendre autour desdites parois avant et arrière. Cette réalisation permet notamment au joint 21 de s'étendre de part et d'autre des passages 22 pour améliorer l'accrochage dudit joint sur l'armature 19, tout en assurant une étanchéification de l'armature 19 sur ses deux parois respectivement avant 19a et arrière 19b. De façon avantageuse, une partie du joint 21 d'étanchéité surmoulant la paroi avant 19a peut être en appui étanche entre l'armature 19 et l'organe fixe 1, ledit appui empêchant tout passage de polluant à l'interface entre ladite armature et ledit organe fixe. Dans les modes de réalisations représentés, le joint 21 d'étanchéité forme une couronne qui recouvre au moins une zone de la paroi avant 19a qui est disposée en regard de l'organe fixe 1, ainsi qu'au moins une zone de la paroi arrière 19b disposée de l'autre côté de ladite paroi avant. En relation avec les figures, l'armature 19 présente une portée axiale 23 qui est emmanchée sur la portée 20 de l'organe fixe 1 et une portée radiale 24 de raccordement au disque 16, ladite portée radiale étant en appui sur une portée arrière 25 de l'organe fixe 1. En particulier, la paroi avant 19a s'étend au moins en partie sur la portée radiale 24, le joint 21 étant interposé entre ladite portée radiale et la portée arrière 25 pour fiabiliser l'étanchéité. Sur les figures 1 et 2, la portée axiale 23 s'étend autour de la portée radiale 24, ladite portée axiale étant emmanchée sur une portée extérieure 20 de l'organe fixe 1. Par ailleurs, la portée arrière 25 de l'organe fixe 1 présente un chanfrein en regard duquel est disposée une partie du joint 21 d'étanchéité surmoulant la paroi avant 19a. Les passages 22 sont formés dans la zone de pliure reliant les portées axiale 23 et radiale 24, le joint 21 d'étanchéité surmoulant ladite zone de pliure pour s'étendre sur ses parois avant 19a et arrière 19b. En particulier, la zone de pliure présente une succession annulaire de passages 22 traversant ladite zone. Par ailleurs, le joint 21 recouvre la base de la surface intérieure de la portée axiale 23, l'avant de ladite portée axiale ainsi que sa surface intérieure d'emmanchement sont dépourvus de joint 21 d'étanchéité afin de fiabiliser conjointement la tenue mécanique de l'emmanchement et son étanchéité. En relation avec les figures 3 et 4, la portée axiale 23 s'étend à l'intérieur de la portée radiale 24, ladite portée axiale étant emmanchée sur une portée intérieure 20 de l'organe fixe 1 et la portée radiale 24 étant en appui sur la portée arrière 25 de l'organe fixe 1 avec le joint 21 interposé entre lesdites portées. Pour ce faire, les portées axiale 23 et radiale 24 présentent une succession alternée de créneaux respectivement axiaux 23a et radiaux 24a, les passages 22 étant formés entre lesdits créneaux pour que le joint 21 d'étanchéité surmoule au moins les parois avant 19a et arrière 19b des créneaux radiaux 24a. En particulier, le joint 21 d'étanchéité relie circonférentiellement les créneaux radiaux 24a en s'étendant sur la zone de pliure reliant lesdits créneaux radiaux aux créneaux axiaux 23a. En outre, le joint 21 d'étanchéité recouvre la base de la surface extérieure des créneaux axiaux 24a pour les relier circonférentiellement, l'avant desdits créneaux axiaux ainsi que leur surface extérieure d'emmanchement étant dépourvus dudit joint afin de fiabiliser conjointement la tenue mécanique de l'emmanchement et son étanchéité. REVENDICATIONS1. Palier à roulement comprenant un organe intérieur tournant (3), un organe extérieur fixe (1) et des corps roulants (6) disposés dans un espace de roulement (5) formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative, ledit palier comprenant en outre un capot (13) solidaire de l'organe fixe (1) pour recouvrir latéralement ledit espace de roulement, le capot (13) comprenant un disque (15) pourvu d'une armature périphérique rigide (19) qui est montée sur une portée (20) de l'organe fixe (1), ledit palier étant caractérisé en ce que l'armature (19) comprend des passages (22) entre une paroi avant (19a) et une paroi arrière (19b) de ladite armature, un joint (21) d'étanchéité étant surmoulé sur ladite armature pour s'étendre autour desdites parois avant et arrière. 2. Palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une partie du joint (21) d'étanchéité surmoulant la paroi avant (19a) est en appui étanche entre l'armature (19) et l'organe fixe (1). 3. Palier à roulement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le joint (21) d'étanchéité forme une couronne qui recouvre au moins une zone des parois avant (19a) et arrière (19b) de l'armature (19). 4. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'armature (19) présente une portée axiale (23) qui est emmanchée sur la portée (20) de l'organe fixe (1) et une portée radiale (24) de raccordement au disque (15), ladite portée radiale étant en appui sur une portée arrière (25) dudit organe fixe. 5. Palier à roulement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la portée axiale (23) s'étend autour de la portée radiale (24), ladite portée axiale étant emmanchée sur une portée extérieure (20) de l'organe fixe (1). 6. Palier à roulement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les passages (22) sont formés dans une zone de pliure reliant les portées axiale(23) et radiale (24), le joint (21) d'étanchéité surmoulant ladite zone de pliure pour s'étendre sur ses parois avant (19a) et arrière (19b). 7. Palier à roulement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que la portée arrière (25) de l'organe fixe (1) présente un chanfrein en regard duquel est disposée une partie du joint (21) d'étanchéité surmoulant la paroi avant (19a). 8. Palier à roulement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la portée axiale (23) s'étend à l'intérieur de la portée radiale (24), ladite portée axiale étant emmanchée sur une portée intérieure (20) de l'organe fixe (1). 9. Palier à roulement selon la revendication 8, caractérisé en ce que les portées axiale (23) et radiale (24) présentent une succession alternée de créneaux respectivement axiaux (23a) et radiaux (24a), les passages (22) étant formés entre lesdits créneaux pour que le joint (21) d'étanchéité surmoule au moins les parois avant (19a) et arrière (19b) des créneaux radiaux (24a). 10. Palier à roulement selon la revendication 9, caractérisé en ce que le joint (21) d'étanchéité relie circonférentiellement les créneaux radiaux (24a) en s'étendant sur la zone de pliure reliant lesdits créneaux radiaux aux créneaux axiaux (23a). 11. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le disque (16) présente un bord périphérique sur lequel l'armature (19) est réalisée. 12. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un codeur (10) qui est solidarisé à l'organe tournant (3) derrière le capot (13).