Brevet FR3032015A1 — publié le 20160729

Palier à roulement comprenant une bague d'usure surmoulée, et procédé de fabrication associé La présente invention concerne le domaine des paliers à roulement notamment ceux utilisés dans les dispositifs de butée de débrayage destinés à agir sur le diaphragme d'un embrayage, en particulier pour véhicule automobile. De tels dispositifs comportent un palier à roulement dont une des bagues est tournante et l'autre est fixe, la bague tournante étant munie d'une surface d'attaque radiale destinée à venir en contact avec l'extrémité des doigts du diaphragme de l'embrayage. Un élément de manoeuvre non tournant supporte le palier à roulement et, sous l'action d'un organe de commande (mécanique, électrique ou hydraulique), vient déplacer axialement le palier pour faire appuyer la surface d'attaque de la bague tournante contre le diaphragme de l'embrayage et actionner le mécanisme d'embrayage. Afin de limiter l'usure par frottement entre les doigts du diaphragme et la bague tournante lors de manoeuvres de débrayage et d'embrayage, il est possible de fixer sur ladite bague tournante une bague d'usure en matière synthétique. Pour plus de détails sur une telle bague d'usure, on pourra par exemple se référer à la demande de brevet FR-A1-2 883 347. Dans le palier décrit dans ce document antérieur, un flasque serti sur la bague tournante est prévu pour assurer la retenue de la bague d'usure sur ladite bague. Toutefois, cette solution présente l'inconvénient d'augmenter le nombre de composants du palier à fabriquer, à stocker et à assembler. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un palier à roulement pour dispositif de butée de débrayage présentant un nombre de composants réduit et facile à fabriquer. Dans un mode de réalisation, le palier à roulement comprend une bague intérieure, une bague extérieure, au moins une rangée d'éléments roulants disposés à l'intérieur d'un espace de roulement délimité entre 3032015 2 lesdites bagues, et une bague d'usure fixée sur l'une desdites bagues et comprenant un corps en appui contre une face externe de ladite bague. La bague d'usure est surmoulée sur ladite bague et comprend en outre au moins un plot s'étendant à partir du corps et à travers un évidement 5 traversant formé dans l'épaisseur de ladite bague. La bague d'usure comprend également au moins un rebord s'étendant à partir dudit plot. Ledit rebord s'étend à l'intérieur de l'espace de roulement et recouvre localement une face interne de ladite bague opposée à la face externe. Le surmoulage de la bague d'usure sur ladite bague favorise 10 l'obtention d'une excellente cohésion entre ces deux bagues. Le ou les évidements formés sur ladite bague à l'intérieur du ou desquels pénètre le matériau synthétique de la bague d'usure lors du surmoulage pour former le ou les plots favorisent la retenue angulaire de la bague d'usure sur ladite bague. Le ou les rebords de la bague d'usure venant en appui 15 contre la face interne de ladite bague favorisent la solidarisation de ladite bague d'usure sur celle-ci. Par ailleurs, en fonctionnement, le ou les rebords de la bague d'usure assurent l'obtention d'une bonne étanchéité dans la zone du ou des évidements, notamment lorsque la bague tournante est la bague extérieure. 20 De préférence, la bague d'usure comprend deux rebords s'étendant à partir dudit plot latéralement de part et d'autre et recouvrant localement la face interne de ladite bague. Dans un mode de réalisation, la bague d'usure comprend une pluralité de plots s'étendant à partir du corps et s'étendant chacun à 25 travers un évidement propre traversant qui est formé dans l'épaisseur de ladite bague. Ledit rebord peut être de forme annulaire. Ledit rebord annulaire peut se raccorder aux plots. Dans un mode de réalisation, ledit évidement traversant est de forme cylindrique. Alternativement, ledit évidement traversant est de 30 forme conique et s'évase en direction de l'espace de roulement. Ledit évidement traversant peut par exemple être ménagé dans une portion axiale ou une portion radiale de ladite bague. 3032015 3 L'invention concerne également un dispositif de butée de débrayage comprenant un palier à roulement tel que défini précédemment et un élément de manoeuvre supportant le palier. L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un 5 palier à roulement du type comprenant une bague intérieure, une bague extérieure et au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre lesdites bagues, dans lequel une bague d'usure est surmoulée sur une face externe de l'une desdites bagues et s'étend localement à travers l'épaisseur de ladite bague en venant recouvrir localement une face 10 interne de ladite bague opposée à la face externe. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un palier à 15 roulement selon un premier exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de détail de la figure 1, et - la figure 3 est une demi-vue en coupe axiale d'un palier à roulement selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, un palier à roulement, référencé 10 dans son 20 ensemble, est destiné à être utilisé dans un dispositif de butée de débrayage prévu pour agir sur le diaphragme 12 d'un embrayage, en particulier pour véhicule automobile. Sur la figure, le diaphragme 12 est illustré partiellement et représenté en pointillés. Le diaphragme 12 comprend une pluralité de doigts 12a espacés dans le sens 25 circonférentiel. Le palier 10 à roulement est destiné à être monté sur un élément de manoeuvre (non représenté) du dispositif de butée de débrayage associé et est prévu pour se déplacer axialement. Le palier 10 à roulement, d'axe 10a, comprend une bague intérieure 14 non tournante, une bague extérieure 16 tournante, une 30 rangée d'éléments roulants 18, réalisés ici sous forme de billes, et disposés radialement entre des chemins de roulement ménagés sur lesdites bagues, une cage 20 pour le maintien de l'espacement circonférentiel régulier des éléments roulants 18, et un joint d'étanchéité 22 annulaire fixé sur la bague extérieure. Un espace de 3032015 4 roulement 24 est délimité radialement entre les bagues intérieure 14 et extérieure 16. A l'intérieur de l'espace de roulement 24 sont logés les éléments roulants 18 et la cage 20 de maintien associée. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, le palier 10 comprend en outre une 5 bague d'usure 26 surmoulée sur la bague extérieure 16 et prévue pour venir axialement en contact contre le diaphragme 12 de l'embrayage. La bague intérieure 14, d'axe 10a, à paroi mince peut avantageusement être réalisée par emboutissage d'une tôle, par exemple en acier. La bague intérieure 14 est réalisée en une seule pièce. La bague 10 intérieure 14 comprend une portion toroïdale 14a présentant en section droite un profil interne concave en quart de cercle formant la piste ou chemin de roulement de ladite bague pour les éléments roulants 18. La bague intérieure 14 comprend également une portion axiale 14b annulaire prolongeant un bord de grand diamètre de la portion toroïdale 15 14a axialement à l'opposé de la bague extérieure 16. La bague intérieure 14 comprend encore une portion radiale 14c annulaire prolongeant un bord de petit diamètre de la portion toroïdale 14a et s'étendant radialement vers l'intérieur. La portion radiale 14c est située axialement à l'opposé de la portion axiale 14b par rapport à la portion toroïdale 20 14a. La bague extérieure 16, d'axe 10a, à paroi mince peut également être avantageusement réalisée par emboutissage d'une tôle, par exemple en acier. La bague extérieure 16 est réalisée en une seule pièce. La bague extérieure 16 comprend une portion toroïdale 16a présentant en section 25 droite un profil interne concave en quart de cercle formant la piste ou chemin de roulement de ladite bague pour les éléments roulants 18. La portion toroïdale 16a est prolongée à chaque extrémité par des portions axiales 16b, 16c annulaires. La portion axiale 16b prolonge un bord de grand diamètre de la portion toroïdale 16a et entoure radialement la 30 portion toroïdale 14a de la bague intérieure. La portion axiale 16c prolonge un bord de petit diamètre de la portion toroïdale 16a axialement à l'opposé de la portion axiale 16b. La bague extérieure 16 comprend également une portion radiale 16d annulaire prolongeant radialement vers l'intérieur la portion axiale 16c. 3032015 5 Le joint d'étanchéité 22 est fixé sur la bague extérieure 16 et exerce une étanchéité dynamique avec la bague intérieure 14. On entend par « étanchéité dynamique », une étanchéité entre deux pièces ayant un mouvement relatif. Le joint d'étanchéité 22 est fixé dans l'alésage de la 5 portion axiale 16b de la bague extérieure et vient frotter contre la surface extérieure de la portion axiale 14b de la bague intérieure. La bague d'usure 26 est prévue pour coopérer par contact avec le diaphragme 12. La bague d'usure 26 est réalisée monobloc. La bague d'usure 26 est réalisée dans un matériau synthétique. A titre indicatif, 10 la bague d'usure 26 peut être réalisée par exemple en polyamide chargé ou non de fibres minérales ou de carbone. La bague d'usure 26 comprend un corps 26a annulaire monté en appui contre une face externe 28 de la bague extérieure 16 qui est orientée vers l'extérieur du palier, i.e. du côté opposé aux éléments 15 roulants 18. Le corps 26a recouvre partiellement la face externe 28. La face externe 28 est formée par la surface extérieure de la bague extérieure. La face externe 28 est formée par la surface extérieure des différentes portions 16a à 16d de la bague extérieure. Dans l'exemple de réalisation illustré, le corps 26a recouvre la portion radiale 16d, la 20 portion axiale 16c et la portion toroïdale 16a de la bague extérieure du côté extérieur du palier. Le corps 26a délimite une surface d'attaque ou d'appui frontale prévue pour coopérer axialement par contact avec les doigts 12a du diaphragme. Le diaphragme 12 vient en appui contre le corps 26a de la bague d'usure axialement du côté opposé à la bague 25 extérieure 16. La bague d'usure 26 comprend encore un plot 26b s'étendant à partir du corps 26a et au travers d'un évidement 30 ménagé sur la bague extérieure 16. Le plot 26b s'étend radialement vers l'intérieur à partir du corps 26a. Le plot 26b s'étend à l'intérieur de l'évidement 30 et 30 débouche dans l'espace de roulement 24 délimité entre les bagues 14, 16. Le plot 26b présente une forme complémentaire à l'évidement 30. Le plot 26b s'étend dans le sens circonférentiel sur un secteur angulaire limité. 3032015 6 L'évidement 30 de la bague extérieure est traversant. L'évidement 30 est ménagé dans l'épaisseur de la bague extérieure 16. L'évidement 30 s'étend à partir de la face externe 28 de la bague extérieure et débouche sur une face interne 32 de ladite bague opposée 5 à la face externe. La face interne 32 de la bague extérieure 16 est orientée vers l'intérieur du palier, i.e. du côté des éléments roulants 18. Les faces externe 28 et interne 32 délimitent l'épaisseur de la bague extérieure. La face interne 32 est formée par la surface intérieure de la bague extérieure. La face interne 32 est formée par la surface intérieure 10 des différentes portions 16a à 16d de la bague extérieure. Dans l'exemple de réalisation illustré, l'évidement 30 est ménagé à travers la portion axiale 16c de la bague extérieure. L'évidement 30 présente ici une forme cylindrique. Comme illustré plus visiblement à la figure 2, la bague d'usure 15 26 comprend encore deux rebords 26c, 26d latéraux prolongeant le plot 26b et recouvrant localement la face interne 32 de la bague extérieure. Les rebords 26c, 26d et le plot 26b sont formés lors du surmoulage de la bague d'usure 26 sur la bague extérieure 18. Les rebords 26c, 26d et le plot 26b sont venus de matière avec le corps 26a, i.e. réalisés 20 monoblocs. Les rebords 26c, 26d s'étendent à l'intérieur de l'espace de roulement 24 délimité entre les bagues 14, 16. Les rebords 26c, 26d s'étendent axialement. Le rebord 26d s'étend axialement du côté des éléments roulants 18 et le rebord 26c s'étend axialement du côté opposé auxdits éléments. Les rebords 26c, 26d s'étendent latéralement de part 25 et d'autre du plot 26b. Dans l'exemple de réalisation illustré, les rebords 26c, 26d prolongent l'extrémité libre du plot 26b. Les rebords 26c, 26d viennent en appui contre la face interne 32. Les rebords 26c, 26d sont montés radialement en contact contre la face interne 32. Les rebords 26c, 26d recouvrent ici la face interne 32 de la 30 portion axiale 16c. Dans l'exemple de réalisation illustré, les rebords 26c, 26d sont annulaires. En variante, il est possible de prévoir des rebords 26c, 26d locaux, i.e. s'étendant dans le sens circonférentiel sur un secteur angulaire limité. Dans ce cas, les rebords recouvrent la face 3032015 7 interne 32 de la bague extérieure uniquement au voisinage immédiat de l'évidement 30. Comme indiqué précédemment, la bague d'usure 26 est surmoulée sur la bague extérieure 16. Il en résulte une excellente 5 cohésion entre ces deux pièces, en partie grâce à l'évidement 30 de la bague extérieure 16 à l'intérieur duquel pénètre le matériau synthétique pour former le plot 26b de la bague d'usure par complémentarité de forme. Les rebords 26c, 26d venant en appui contre la face interne 32 de la bague extérieure favorisent également l'anti-extraction de la bague 10 d'usure 26 relativement à ladite bague extérieure. Par ailleurs, lors du fonctionnement du palier 10, les rebords 26c, 26d favorisent l'obtention d'une bonne étanchéité dans la zone de l'évidement 30 de la bague extérieure 16. La centrifugation tend à projeter vers l'extérieur le lubrifiant présent à l'intérieur de l'espace de roulement 24. Les rebords 15 26c, 26d permettent d'éviter une sortie du lubrifiant vers l'extérieur du palier à travers l'évidement 30. L'exemple de réalisation illustré à la figure 3, sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, diffère du premier exemple décrit en ce que le corps 26a de la bague d'usure présente une 20 dimension radiale réduite. Dans cet exemple de réalisation, le corps 26a recouvre la face externe 28 uniquement dans la zone de la portion radiale 16d de la bague extérieure. Le plot 26b s'étend ici axialement vers l'intérieur à partir du corps 26a et à l'intérieur de l'évidement 30 cylindrique ménagé dans l'épaisseur de la portion radiale 16d de la 25 bague extérieure. Le plot 26b débouche à l'intérieur de l'espace de roulement 24. De façon analogue au premier exemple de réalisation, l'évidement 30 traversant s'étend à partir de la face externe 28 de la bague extérieure et débouche sur la face interne 32 de ladite bague. Les rebords 26c, 26d latéraux prolongent le plot 26b et 30 recouvrent localement la face interne 32 de la bague extérieure. Les rebords 26c, 26d s'étendent à l'intérieur de l'espace de roulement 24. Dans cet exemple de réalisation, les rebords 26c, 26d s'étendent radialement. Le rebord 26c s'étend radialement vers l'intérieur et le rebord 26d s'étend radialement vers l'extérieur Les rebords 26c, 26d 3032015 8 s'étendent latéralement de part et d'autre du plot 26b. Dans l'exemple de réalisation illustré, les rebords 26c, 26d prolongent l'extrémité libre du plot 26b. Les rebords 26c, 26d viennent en appui contre la face interne 32. 5 Les rebords 26c, 26d sont montés axialement en contact contre la face interne 32. Les rebords 26c, 26d recouvrent la face interne 32 au voisinage immédiat de l'évidement 30. Dans l'exemple de réalisation illustré, les rebords 26c, 26d s'étendent localement dans le sens circonférentiel, i.e. sur un secteur angulaire limité. Alternativement, les 10 rebords peuvent être annulaires. Les rebords 26c, 26d recouvrent ici la face interne 32 de la portion radiale 16d. Dans les exemples de réalisation décrits, l'évidement de la bague extérieure présente une forme cylindrique. Alternativement, l'évidement peut présenter d'autres formes, par exemple polygonale 15 telle que carré, rectangulaire, etc. L'évidement peut également présenter une forme conique s'évasant en direction de l'espace de roulement délimité entre les bagues intérieure et extérieure. Dans les exemples de réalisation décrits, la bague d'usure comprend un unique plot. En variante, la bague d'usure peut comprendre 20 une pluralité de plots s'étendant à partir du corps, situés dans un même plan radial et de préférence espacés de manière régulière les uns par rapport aux autres dans le sens circonférentiel. Chaque plot s'étend à travers un évidement qui lui est propre formé sur la bague extérieure. De préférence, les rebords présentent dans ce cas une forme annulaire 25 et se raccordent à l'ensemble des plots. Dans une autre variante de réalisation, il pourrait encore être possible de prévoir un unique rebord associé à chaque plot, par exemple annulaire ou s'étendant sur tout la périphérie du plot associé. L'invention a été illustrée sur la base d'un palier à roulement 30 dans lequel la bague d'usure est surmoulée sur la bague extérieure. En variante, la bague d'usure peut être surmoulée sur la bague intérieure lorsque ladite bague intérieure est prévue tournante. REVENDICATIONS1. Palier à roulement comprenant une bague intérieure (14), une bague extérieure (16), au moins une rangée d'éléments roulants (18) disposés à l'intérieur d'un espace de roulement (24) délimité entre lesdites bagues, et une bague d'usure (26) fixée sur l'une desdites bagues (16) et comprenant un corps (26a) en appui contre une face externe de ladite bague, caractérisé en ce que la bague d'usure (26) est surmoulée sur ladite bague et comprend au moins un plot (26b) s'étendant à partir du corps (26a) et à travers un évidement (30) traversant formé dans l'épaisseur de ladite bague, et au moins un rebord (26c) s'étendant à partir dudit plot, ledit rebord s'étendant à l'intérieur de l'espace de roulement (24) et recouvrant localement une face interne de ladite bague opposée à la face externe. 2. Palier selon la revendication 1, dans lequel la bague d'usure comprend deux rebords (26c, 26d) s'étendant à partir dudit plot latéralement de part et d'autre et recouvrant localement la face interne de ladite bague. 3. Palier selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la bague d'usure comprend une pluralité de plots (26b) s'étendant à partir du corps (26a) et s'étendant chacun à travers un évidement (30) propre traversant qui est formé dans l'épaisseur de ladite bague. 4. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit rebord est de forme annulaire. 5. Palier selon la revendication 4 dépendante de la revendication 3, dans lequel ledit rebord annulaire se raccorde aux plots. 6. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit évidement (30) traversant est de forme cylindrique. 7. Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel ledit évidement (30) traversant est de forme conique et s'évase en direction de l'espace de roulement (24). 3032015 10 8. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit évidement (30) traversant est ménagé dans une portion axiale (16c) ou une portion radiale (16d) de ladite bague. 9. Dispositif de butée de débrayage comprenant un palier à 5 roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes et un élément de manoeuvre supportant le palier. 10. Procédé de fabrication d'un palier à roulement du type comprenant une bague intérieure, une bague extérieure et au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre lesdites bagues, caractérisé 10 en ce qu'une bague d'usure est surmoulée sur une face externe de l'une desdites bagues et s'étend localement à travers l'épaisseur de ladite bague en venant recouvrir localement une face interne de ladite bague opposée à la face externe.