Brevet FR3019241A1 — publié le 20151002

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L'invention se rapporte à la protection de l'intérieur d'un palier. Elle se rapporte en particulier à la fixation d'un couvercle fermant une ouverture délimitée par une pièce annulaire d'un palier. Elle se rapporte plus particulièrement à la fixation d'un couvercle intérieur de palier de roue de véhicule. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE [0002] Dans le document W02008006777 est décrit un roulement de roue équipé d'un couvercle présentant un fond et une jupe cylindrique fretté sur une portée cylindrique prévue à cet effet sur une bague extérieure du roulement. En pratique, on constate qu'un couvercle ainsi fretté a tendance à migrer axialement, ce qui peut nuire à son étanchéité, voire engendrer un risque de désolidarisation entre la bague et le couvercle. [0003] Pour limiter cette migration, il est proposé dans le document DE102006040776 de ménager sur la bague une portée non plus cylindrique, mais tronconique, sur laquelle est fretté la jupe cylindrique du couvercle. Mais cette solution a également ses limites. EXPOSÉ DE L'INVENTION [0004] L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et à proposer un mode de fixation plus sécurisé entre un élément d'étanchéité qui peut 20 notamment être un couvercle, et une pièce annulaire d'un palier, qui peut notamment être une bague tournante ou fixe. [0005] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un palier comportant: une pièce annulaire monobloc, présentant une portée radiale et une face transversale annulaire, et un élément d'étanchéité fixé à la pièce annulaire et en 25 contact annulaire avec la portée radiale, palier dont la pièce annulaire présente une gorge annulaire de sertissage ouverte sur la face transversale et un rabat de matière, situé entre la gorge annulaire de sertissage et l'élément d'étanchéité, et en interférence dimensionnelle radiale avec l'élément d'étanchéité. [0006] La gorge annulaire de sertissage est formée sur la pièce annulaire avant l'assemblage de l'élément d'étanchéité, et sert de zone d'appui pour un outil de sertissage, par exemple une bouterolle ou une molette, qui vient déformer le rabat de matière, initialement sans interférence dimensionnelle avec l'élément d'étanchéité, jusqu'à obtenir le sertissage souhaité. Cette gorge annulaire subsiste après assemblage. [0007] La liaison obtenue est indémontable, du fait de l'interférence dimensionnelle entre le rabat et l'élément d'étanchéité, qui constitue un verrouillage de forme. [0008] De préférence, le rabat de matière présente une surface annulaire de contact avec l'élément d'étanchéité. La surface de contact annulaire peut notamment être tronconique ou sensiblement tronconique et en contact surfacique avec une surface tronconique ou sensiblement tronconique de l'élément d'étanchéité. [0009] Suivant un mode de réalisation, l'élément d'étanchéité présente une jupe périphérique en appui contre la portée radiale de la pièce annulaire monobloc. De préférence, la portée radiale est cylindrique. De même, la jupe est de préférence cylindrique, au moins dans sa partie en appui sur la portée radiale. [0010] Suivant un mode de réalisation, l'élément d'étanchéité comporte un fond annulaire ou plein, s'étendant radialement d'un côté de la portée radiale opposé à la gorge annulaire de sertissage. L'élément d'étanchéité à fond annulaire peut par exemple constitué un joint d'étanchéité, par exemple à section en L, par exemple un élément d'étanchéité d'un joint cassette. L'élément d'étanchéité à fond plein peut constituer un couvercle de fermeture du palier. [0011] Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, on prévoit de former sur la pièce annulaire monobloc entre la portée radiale et le rabatde matière une gorge annulaire de dégagement radialement en retrait par rapport à la portée radiale. Cette gorge annulaire peut notamment constituer un volume d'expansion pour un joint deformable, de préférence en matériau élastomère, qui peut être indépendant de la pièce annulaire monobloc et du couvercle, ou qui peut être fixée au couvercle. [0012] Suivant un mode de réalisation, l'élément d'étanchéité comporte une armature rigide, par exemple métallique, qui peut inclure le cas échéant la jupe et/ou le fond annulaire ou plein dont il a été question plus haut. De préférence, l'élément d'étanchéité comporte un joint d'étanchéité annulaire déformable en contact annulaire avec la surface de contact du rabat et fixé à l'armature rigide. On peut avantageusement prévoir que l'armature rigide comporte une portion de confinement située à distance de la pièce annulaire monobloc et délitant avec la pièce annulaire monobloc un logement annulaire pour le joint d'étanchéité déformable. [0013] Suivant un mode de réalisation, la portée radiale est tournée radialement vers l'intérieur. La pièce annulaire monobloc peut alors être une bague extérieure de roulement, comportant une face intérieure sur laquelle sont formés au moins un chemin de roulement tourné radialement vers l'intérieur et la portée radiale. La face intérieure délimite un volume dans lequel peut être logée au moins partiellement une bague intérieure de roulement comportant un chemin de roulement tourné radialement vers l'extérieur, des corps roulants étant disposés entre la bague extérieure et la bague intérieure pour rouler sur les chemins de roulement. L'élément d'étanchéité, dans cette hypothèse, peut être un couvercle à fond plein fermant le volume délimité par la face intérieure, ou un joint d'étanchéité, notamment un joint d'étanchéité à armature à section en L. [0014] Suivant un autre mode de réalisation, la portée radiale est tournée radialement vers l'extérieur. Dans cette hypothèse, la pièce annulaire monobloc peut être une bague intérieure de roulement, comportant une face extérieure sur laquelle sont formés un chemin de roulement tourné radialement vers l'extérieur et la portée radiale. La bague intérieure peut alors être insérée dans une bague extérieure de roulement, un volume étant délimité entre la face extérieure et la bague extérieure de roulement qui comporte un chemin de roulement tourné radialement vers l'intérieur, des corps roulants étant disposés entre la bague extérieure et la bague intérieure pour rouler sur les chemins de roulement. L'élément d'étanchéité, dans cette hypothèse, peut être un joint d'étanchéité, notamment un joint d'étanchéité à armature à section en L. [0015] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un procédé d'assemblage d'un palier comportant une pièce annulaire monobloc présentant une portée radiale et une face transversale annulaire, et un élément d'étanchéité, dans lequel après avoir au préalable formé sur la pièce annulaire monobloc une gorge annulaire de sertissage ouverte sur la face transversale, on positionne la pièce annulaire monobloc et l'élément d'étanchéité de manière à ce que l'élément d'étanchéité soit en contact périphérique avec la portée radiale, puis on déforme à l'aide d'un outil de sertissage introduit dans la gorge de sertissage un rabat de matière préalablement formé sur la pièce annulaire monobloc et situé radialement entre la gorge annulaire de sertissage et l'élément d'étanchéité, pour créer une interférence dimensionnelle radiale entre le rabat et l'élément d'étanchéité. [0016] Suivant un mode de réalisation préféré, la pièce annulaire présente, avant formation du rabat, un chanfrein de liaison entre la face intérieure et la face transversale. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES [0017] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - la figure 1, une vue en coupe d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 2, une vue en coupe d'un détail de la figure 1; - la figure 3, une vue en coupe d'un détail d'une bague de roulement du palier de la figure 1, avant une étape d'assemblage d'un couvercle; - la figure 4, une vue en coupe d'un détail d'une variante de réalisation. [0018] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION [0019] Sur la figure 1 est illustré un palier 10 à roulement de roue, comportant une bague extérieure de roulement 12, un moyeu de roue 14 et une bague intérieure de roulement 16 frettée sur le moyeu 14, un rebord d'extrémité 17 du moyeu 14 étant rabattu sur une face transversale d'extrémité 18 de la bague intérieure 16 pour solidariser celle-ci au moyeu 14. Sur la bague extérieure 12 sont formés deux chemins de roulement 20, 22, l'un 20 situé en face d'un chemin de roulement 24 formé sur le moyeu de roue 14 pour définir la trajectoire de corps roulants 26 formant une première rangée 28 de corps roulants, l'autre 22 située en face d'un chemin de roulement 30 formé sur la bague intérieure 16 pour définir la trajectoire de corps roulants 32 formant une deuxième rangée 34 de corps roulant. Le moyeu de roue 14 est en outre pourvu d'une portée cylindrique 36 et d'un épaulement 38 pour positionner une roue (non représentée) et d'alésages 40 pour la fixation de la roue, alors que la bague extérieure 12, fixe, est pourvue d'alésages 42 pour la fixation à un élément de suspension (non représenté) reliant le palier 10 à la caisse du véhicule. Dans un référentiel lié au véhicule, l'interface 44 de fixation de la roue constituée par la portée cylindrique 36, l'épaulement 38 et les alésages 40 du moyeu se trouve latéralement à l'extérieur du véhicule par rapport à la bague extérieure 12. Un joint annulaire d'étanchéité 46, ici à deux lèvres, est positionné entre la bague extérieure 12 et le moyeu 14 pour empêcher l'intrusion de polluants du côté latéral extérieur de la bague extérieure 12. Du côté situé latéralement à l'intérieur du véhicule, un couvercle 48 est fixé à la bague extérieure 12 et vient clore un volume intérieur 50 délimité par une face radiale intérieure 51 la bague extérieure 12. Ce couvercle 48 est de préférence constitué en un matériau amagnétique, ce qui permet de positionner sur la bague intérieure 16 tournante ou sur le moyeu de roue 14 un anneau codeur magnétique 52, qui peut être lu à distance par un capteur fixe (non représenté) positionné à l'extérieur du volume 50, par exemple sur le couvercle 48 ou à faible distance de celui-ci. [0020] Plus spécifiquement et comme illustré en détail sur la figure 2, le couvercle 48 est constitué d'une armature rigide 54 en métal ou en plastique et d'un joint d'étanchéité deformable 56, de préférence en matériau élastomère. L'armature rigide 54 présente un fond plein 58, une jupe cylindrique 60, et une portion intermédiaire 62 entre le fond 58 et la jupe 60, légèrement en retrait en direction radiale par rapport à la jupe 60. La bague extérieure 12 présente une portée radiale cylindrique 64 tournée radialement vers l'intérieur, sur laquelle est frettée la jupe 60. La portion intermédiaire 62 de l'armature 54, située à distance de la bague extérieure 12, délimite avec cette dernière un espace annulaire 66 pour loger une partie au moins du joint d'étanchéité 56 en matériau élastomère. La bague extérieure 12 présente une face transversale d'extrémité 68 dans laquelle est formée une gorge de sertissage 70. Entre cette gorge de sertissage 70 et le couvercle 48, la bague extérieure 12 forme un rabat de matière 72 qui, dans la position assemblée de la figure 2, est en appui contre une face tronconique 74 du joint d'étanchéité 56, et en interférence radiale avec le joint d'étanchéité 56 et avec la jupe 60 de l'armature 54. Ce rabat de matière 72 peut être annulaire ou non. [0021] Sur la figure 3 a été illustré le profil de la bague extérieure 12 avant le montage du couvercle 48. À ce stade, la gorge de sertissage 70 est déjà constituée et la 15 partie de la bague qui deviendra le rabat de matière 72 se trouve radialement en retrait par rapport à la portée cylindrique 66 et présente un léger chanfrein 76 en dépouille. [0022] Pour assembler le couvercle 48 constitué de l'armature 54 et du joint d'étanchéité 56 à la bague extérieure 12, on emmanche dans un premier temps la 20 jupe 60 du couvercle 48 dans la portée cylindrique 64, puis on insère dans la gorge de sertissage 70 un outil de sertissage (non représenté) qui peut être une molette ou une bouterolle et qui vient en appui contre une paroi latérale 78 de la gorge de sertissage 70 pour déformer le rabat 72 qui prend la forme illustrée sur la figure 2 en venant en appui contre le joint d'étanchéité 56. 25 [0023] La forme finale du rabat 72 dépend naturellement des conditions d'application de l'outil de sertissage. Comme illustré sur la figure 4, on peut notamment les adapter de manière à obtenir, entre le rabat 72 et la portée radiale 64, une gorge de dégagement 80, radialement en retrait, qui peut s'avérer avantageuse pour accueillir une partie du joint d'étanchéité 56 déformé durant le sertissage. Par 30 ailleurs, on peut également faire en sorte que le rabat 72 présente une face d'appui 82 tronconique ou sensiblement tronconique venant au contact et en appui sur la face tronconique de contact 74 du joint 56. [0024] Le procédé d'assemblage de l'invention n'est pas limité à la fixation d'un couvercle sur une bague extérieure de roulement de roue. Il peut être mis en oeuvre pour fixer un couvercle à une bague extérieure de palier lisse ou à roulement ou pour fixer à une bague extérieure ou intérieure de palier lisse ou à roulement, un élément d'étanchéité constituant un joint ou un déflecteur annulaire, par exemple un déflecteur à armature rigide à section en L, ou un joint d'étanchéité présentant une armature à section en L et une ou plusieurs lèvres d'étanchéité.10 REVENDICATIONS1. Palier (10) comportant - une pièce annulaire monobloc (12), présentant une portée radiale (64) et une face transversale annulaire (68), et - un élément d'étanchéité (48) fixé à la pièce annulaire (12) et en contact annulaire avec la portée radiale (64), caractérisé en ce que la pièce annulaire (12) présente une gorge de sertissage (70) ouverte sur la face transversale (68) et un rabat de matière (72), situé entre la gorge annulaire de sertissage (68) et l'élément d'étanchéité (48), et en interférence dimensionnelle radiale avec l'élément d'étanchéité (48). Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rabat de matière (72) présente une surface annulaire de contact (82) avec l'élément d'étanchéité (48). Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface de contact annulaire (82) est tronconique ou sensiblement tronconique et en contact surfacique avec une surface tronconique ou sensiblement tronconique (74) de l'élément d'étanchéité. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (58) présente une jupe périphérique (60) en appui contre la portée radiale (64) de la pièce annulaire (12). Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portée radiale (64) est cylindrique. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (48) comporte un fond (58) annulaire ou plein, s'étendant radialement d'un côté de la portée radiale (64) opposé à la gorge annulaire de sertissage (70). 10 2. 15 3. 20 4. 255. 6. 307. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre la portée radiale (64) et le rabat de matière (72) est formée sur la pièce annulaire monobloc (12) une gorge annulaire de dégagement (80) radialement en retrait par rapport à la portée radiale (64). 8. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (48) comporte une armature rigide (54). 9. Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (48) comporte un joint d'étanchéité annulaire déformable (56) en contact annulaire avec le rabat (72) et fixé à l'armature rigide (54). 10. Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'armature rigide (54) comporte une portion de confinement (62) située à distance de la pièce annulaire monobloc (12) et délimitant avec la pièce annulaire monobloc (12) un logement annulaire (66) pour le joint d'étanchéité déformable (56). 11. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portée radiale (64) est tournée radialement vers l'intérieur. 12. Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce annulaire monobloc (12) est une bague extérieure de roulement, comportant une face intérieure (51) sur laquelle sont formés au moins un chemin de roulement (20, 22) tourné radialement vers l'intérieur et la portée radiale (64). 13. Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face intérieure (51) délimite un volume (50) dans lequel est logée au moins partiellement une bague intérieure de roulement (16) comportant un chemin de roulement (30) tourné radialement vers l'extérieur, des corps roulants (32) étant disposés entre la bague extérieure (12) et la bague intérieure (16) pour rouler sur les chemins de roulement (20, 22, 30).14. Procédé d'assemblage d'un palier (10) comportant une pièce annulaire monobloc (12) présentant une portée radiale (64) et une face transversale annulaire (68), et un élément d'étanchéité (48), dans lequel après avoir au préalable formé sur la pièce annulaire monobloc (12) une gorge annulaire de sertissage (70) ouverte sur la face transversale, on positionne la pièce annulaire monobloc (12) et l'élément d'étanchéité (48) de manière à ce que l'élément d'étanchéité (48) soit en contact périphérique avec la portée radiale (64), puis on déforme à l'aide d'un outil de sertissage introduit dans la gorge de sertissage (70) un rabat de matière (72) préalablement formé sur la pièce annulaire monobloc (12) et situé radialement entre la gorge annulaire de sertissage (70) et l'élément d'étanchéité (48), pour créer une interférence dimensionnelle radiale entre le rabat (72) et l'élément d'étanchéité (48). 1 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'avant formation du rabat (72), la pièce annulaire (12) présente un chanfrein de liaison (76) entre la face intérieure et la face transversale (68).