Brevet FR3022004A1 — publié le 20151211

- 1 - Roulement de butée et procédé de montage La présente invention concerne un roulement de butée, notamment à usage de butée d'embrayage, destiné à transmettre un effort axial dans une première direction axiale. En plus, la présente invention concerne un procédé de montage d'un tel roulement de butée. On connaît par le brevet US 8,348,512 B2 des roulements et plus particulièrement des roulements de butée d'embrayage comportant une bague tournante et une bague non tournante, chaque bague comportant un chemin de roulement circulaire ayant la forme d'une portion de tore, ledit chemin présentant en section axiale un profil en arc de cercle concave, et des billes disposées entre les chemins de roulement des deux bagues et maintenues dans un espacement circonférentiel régulier par une cage en matière plastique. La bague radialement extérieure est réalisée en tôle emboutie et la zone torique dont la surface radialement intérieure définit la piste de roulement pour les billes présente une surface radialement extérieure ayant une zone torique convexe dont le diamètre extérieur décroît dans la première direction axiale. Le roulement connu par le brevet US 8,348,512 B2 est équipé d'un capot métallique servant d'organe d'étanchéité fixé par sertissage sur une branche cylindrique et une zone conique de la bague extérieure et comportant un flasque radial. Le flasque radial est équipé d'une lèvre d'étanchéité en contact avec une surface radialement extérieure de la bague intérieure et la lèvre d'étanchéité est surmoulée sur le flasque radial et fabriqué en matériel souple comme du caoutchouc. Afin d'assurer l'étanchéité non seulement entre la lèvre et la bague intérieure mais aussi entre le capot et la bague radialement extérieure, le matériel souple de la lèvre d'étanchéité s'étend jusqu'à une zone de contact entre le capot et la bague radialement extérieure de manière à ce que le caoutchouc soit comprimé entre un chanfrein radialement intérieur de la bague extérieure et le capot. - 2 - Un autre exemple d'un élément d'étanchéité entre un capot métallique fixé par sertissage et une surface externe axiale d'une bague extérieure d'un tel roulement de butée est illustré dans la demande de brevet EP 0806 582 A2. Ce type de roulement présente, toutefois, quelques inconvénients. Le matériel souple entre le capot métallique fixé par sertissage et la surface externe axiale de la bague extérieure peut entraîner des imprécisions radiales et axiales et la largeur de la surface d'étanchéité est limitée par la largeur de la surface externe. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités 10 en proposant un roulement, une butée d'embrayage équipée d'un tel roulement et un véhicule équipé d'une telle butée d'embrayage. Le roulement de butée selon l'invention est destiné à transmettre un effort axial en une première direction axiale et comporte une bague radialement intérieure de roulement, une bague radialement extérieure de roulement et 15 une pluralité d'organes roulants interposés entre les bagues de roulement. La bague radialement extérieure présente une zone torique dont la surface radialement intérieure définit une piste de roulement pour les organes roulants et dont la surface radialement extérieure comporte une zone convexe dont le diamètre extérieure décroît dans la première direction 20 axiale. Dans ce contexte, l'expression « convexe » réfère à la convexité du profil dans une coupe axiale par rapport à l'axe de symétrie de la piste de roulement. Un insert métallique est fixé sur la zone convexe par complémentarité des formes à une extrémité opposé à la première direction radiale de la bague 25 radialement extérieure. L'insert métallique comporte un flasque radial et une structure en un matériel polymérique souple, ladite structure comportant une lèvre d'étanchéité en contact avec la bague radiale intérieure et un joint d'étanchéité interposé entre la bague radialement extérieure et l'insert métallique. 30 Il est proposé que le joint d'étanchéité comporte au moins un bourrelet dudit matériel polymérique souple en contact avec la zone torique convexe. Ainsi, on peut réduire ou supprimant entièrement le matériel souple entre l'insert ou capot métallique fixé par sertissage et la surface externe axiale de la - 3 - bague extérieure et améliorer la précision et les tolérances de cette connexion. Dans un mode de réalisation de l'invention préféré, l'insert métallique est fixé par sertissage radial de manière à ce que le bourrelet soit écrasé entre une surface radiale intérieure de l'insert métallique et la zone torique convexe. Grâce à la force radiale de sertissage, l'étanchéité du joint peut être améliorée. Le bourrelet s'étend de préférence sur la circonférence entière de la zone torique convexe. Ainsi, on peut réaliser une bague d'étanchéité surmoulée. Dans un mode de réalisation de l'invention, la bague radialement extérieure présente une surface externe en forme annulaire orientée dans le sens opposé à la première direction axiale et l'insert métallique est en contact direct avec cette surface externe. En supprimant entièrement le matériel souple entre l'insert ou capot métallique et la surface externe on peut améliorer la précision et les tolérances de cette connexion. Dans un mode de réalisation de l'invention, une couche dudit matériel polymérique souple recouvre entièrement la surface radialement intérieure de l'insert métallique. Ainsi, on peut maximiser la largeur de la zone 20 d'étanchéité. Dans un mode de réalisation de l'invention préféré, la structure en matériel polymérique souple est surmoulée sur l'insert métallique, de préférence par moulage par injection. L'invention a également pour objet une butée d'embrayage équipée d'un tel 25 roulement et un véhicule comportant au moins un roulement de butée d'embrayage comme décrit ci-dessus. L'invention a également pour objet un procédé de montage de roulement de butées comme décrit ci-dessus, le procédé de montage comportant une étape de sertissage pour fixer l'insert métallique à la bague radialement 30 extérieure. Il est proposé que le bourrelet soit mis en contact avec la zone convexe lors de l'étape de sertissage et écrasé ou comprimé entre une surface intérieure d'un support métallique de l'insert et la zone convexe extérieure de la bague intérieure. - 4 - La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques modes de réalisation, pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une coupe axiale d'un roulement de butée selon l'invention ; - la figure 2 est une coupe axiale du roulement de butée selon l'invention dans une configuration avant une étape de sertissage ; - la figure 3 est une vue en perspective de l'insert métallique du roulement de butée selon la figure 2 ; - la figure 4 est une vue axiale d'un insert métallique pour un roulement de butée selon un deuxième mode de réalisation ; - la figure 5 est une vue axiale d'un insert métallique pour un roulement de butée selon un troisième mode de réalisation ; - la figure 6 est une coupe d'un détail d d'un insert métallique pour un roulement de butée selon un mode de réalisation alternatif. La figure 1 est une coupe axiale d'un roulement de butée selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le roulement de butée selon l'invention est destiné à équiper une butée d'embrayage et à transmettre un effort axial en une première direction axiale A. Le roulement comporte une bague radialement intérieure 10 de roulement, une bague radialement extérieure 12 de roulement et une pluralité d'organes roulants 14 réalisés comme une rangée de billes interposées entre les bagues de roulement 10, 12. La bague intérieure 10 et la bague extérieure 12 sont réalisées par emboutissage d'une tôle ou d'un tube et présentent une piste de roulement pour les organes roulants 14. Ladite piste présente en section axiale méridienne un profil en arc de cercle concave. Les billes sont maintenues par une cage 16 entre le chemin de roulement de la bague intérieure 10 et celui de la bague extérieure 12. La bague radialement extérieure 12 présente une surface externe axiale 12b de forme annulaire orientée dans le sens opposé de la première direction axiale A et l'insert métallique 18 est en contact direct avec cette surface externe 12b. De plus, la bague radialement extérieure 12 présente une zone torique dont la surface radialement intérieure définit la piste de roulement - 5 - pour les organes roulants 14 et dont la surface radialement extérieure comporte une zone convexe 12a dont le diamètre extérieur décroît dans la première direction axiale A. Pendant le fonctionnement de la butée d'embrayage, la bague intérieure 10 reste fixe. La bague extérieure 12 présente une portion radiale qui est capable de venir en contact avec la surface d'un diaphragme ou d'un élément équivalent permettant l'actionnement d'un embrayage, par exemple de véhicule automobile. La bague extérieure 12. Le roulement à billes se complète par un insert métallique 18 monté de manière étanche sur une branche cylindrique de la bague extérieure 12 à l'opposé de la portion radiale. L'insert métallique 18 s'étend axialement jusqu'à la zone convexe 12a et est fixé sur la zone convexe 12a par complémentarité des formes à une extrémité opposé à la première direction radiale de la bague radialement extérieure 12. L'insert métallique 18 comporte un flasque radial et une structure 20 d'un matériel polymérique souple, notamment en caoutchouc, ladite structure 20 comportant une lèvre d'étanchéité 20a en contact avec la bague radialement intérieure 10 et un joint d'étanchéité 20b interposé entre la bague radialement extérieure 12 et l'insert métallique 18. La structure 20 est surmoulée sur l'insert métallique 18, de préférence par moulage par injection. Le joint d'étanchéité 20b comporte au moins un bourrelet dudit matériel polymérique souple en contact avec la zone torique convexe 12a. Ainsi, on peut réduire ou supprimer entièrement le matériel souple entre l'insert ou capot métallique 18 fixé par sertissage et la surface externe axiale 12b de la bague extérieure 12 et améliorer la précision et les tolérances de cette connexion. Dans le mode de réalisation de la fig. 1, le matériel souple est entièrement supprimé entre l'insert métallique 18 et la surface externe 12b afin d'améliorer la précision et les tolérances de cette connexion. Dans un mode de réalisation de l'invention non représenté, une couche dudit matériel polymérique souple recouvre entièrement la surface radialement intérieure de l'insert métallique 18 pour maximiser la largeur de la zone d'étanchéité. - 6 - Le sertissage radial est effectué de manière à ce que le bourrelet du joint d'étanchéité 20b soit écrasé entre une surface radiale intérieure de l'insert métallique 18 et la zone torique convexe 12a. Grâce à la force radiale de sertissage, le bourrelet est en permanence pressé fortement sur la zone torique convexe 12a et l'étanchéité du joint est assurée. Dans le mode de réalisation représenté dans la figure 3, le bourrelet du joint d'étanchéité 20b est d'une forme annulaire s'étend sur la circonférence entière de la zone torique convexe 12a. Un procédé de montage de roulement de butée comme décrit ci-dessus est illustré par une configuration intermédiaire représenté dans les figures 2 et 3. La figure 2 est une coupe axiale du roulement de butée selon l'invention dans une configuration avant une étape de sertissage dudit procédé. La figure 3 est une vue en perspective de l'insert métallique 18 du roulement de butée selon la figure 2. L'insert métallique 18 est réalisé par emboutissage d'une tôle ou d'un tube et comporte un flasque radial 18a portant la lèvre d'étanchéité 20a, une zone cylindrique 18b et une zone 18c en forme d'entonnoir. Le joint d'étanchéité 20b comportant le bourrelet est surmoulé sur la surface radialement intérieure de la zone 18c en forme d'entonnoir. Selon le procédé de montage d'après l'invention, la bague extérieure 12 est insérée dans l'insert métallique 18 de manière à ce que la surface externe 12b rejoigne le flasque. Ensuite, l'insert métallique 18 est serrée radialement et la zone 18c en forme d'entonnoir est déformée et comprimée jusqu'à ce que la fixation par complémentarité des formes soit obtenue. Dans cette étape, le bourrelet du joint d'étanchéité 18b est comprimé entre la surface convexe 12a et la surface intérieure de la zone 18c. Dans la configuration finale (Fig. 1), la zone 18c déformée présente au moins une partie dont le diamètre décroît dans la première direction axiale A. La figure 4 est une vue axiale d'un insert métallique 18 pour un roulement de butée selon un deuxième mode de réalisation. Le bourrelet du joint d'étanchéité 20b présente une forme d'une ligne interrompue. La figure 5 est une vue axiale d'un insert métallique 18 pour un roulement de butée selon un troisième mode de réalisation. Le bourrelet du joint d'étanchéité 20b présente une forme ondulée. - 7 - La figure 6 est une coupe d'un détail d'un insert métallique 18 pour un roulement de butée selon un mode de réalisation alternatif. L'insert métallique 18 présente des trous 18c dans la tôle et les trous sont remplis du matériel souple de la structure 20 afin d'améliorer la force de retenue.5 REVENDICATIONS1. Roulement de butée, notamment à usage de butée de d'embrayage, destiné à transmettre un effort axial en une première direction axiale (A), comportant : a. une bague radialement intérieure (10) de roulement ; b. une bague radialement extérieure (12) de roulement ; c. une pluralité d'organes roulants (14) interposés entre les bagues de roulement (10, 12) ; d. la bague radialement extérieure (12) présentant une zone torique dont la surface radialement intérieure définit une piste de roulement pour les organes roulants (14) et dont la surface radialement extérieure comporte une zone torique convexe (12a) dont le diamètre extérieure décroît dans la première direction axiale (A), et e. un insert métallique (18) fixé par complémentarité de forme avec zone torique convexe (12a) à une extrémité opposée à la première direction axiale (A) de la bague radialement extérieure, l'insert métallique (18) comportant un flasque radial (18a) et une structure (20) en un matériel polymérique souple, ladite structure (20) comportant une lèvre d'étanchéité (20a) en contact avec la bague radiale intérieure (10) et un joint d'étanchéité (20b) interposé entre la bague radialement extérieure (12) et l' insert métallique (18), caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (20a) comporte au moins un bourrelet dudit matériel polymérique souple en contact avec la zone torique convexe (12a). 2. Roulement de butée selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert métallique (18) est fixé par sertissage radiale de manière à ce que le bourrelet soit écrasé entre une surface radiale intérieure de l'insert métallique (18) et la zone torique convexe (12a).- 9 - 3. Roulement de butée selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure (20) en un matériel polymérique souple s'étend sur la circonférence entière de la zone torique convexe (12a). 4. Roulement de butée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la bague radialement extérieure (12) présente une surface externe (12b) en forme annulaire orientée dans le sens opposé de la première direction axiale (A) et que l'insert métallique (18) est en contact direct avec cette surface externe. 5. Roulement de butée selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une couche dudit matériel polymérique souple recouvre entièrement la surface radialement intérieure de l'insert métallique (18). 6. Roulement de butée selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure (20) en matériel polymérique souple est surmoulé sur l'insert métallique (18). 7. Véhicule comportant au moins un roulement de butée de d'embrayage selon une des revendications précédentes. 8. Procédé de montage de roulement de butée selon l'une des revendications précédentes, le procédé de montage comportant une étape de sertissage pour fixer l'insert métallique (18) à la bague radialement extérieure (12), caractérisé en ce que le bourrelet est mis en contact avec la zone torique convexe lors de l'étape de sertissage.30