FR2503294A1 - FIXING BEARINGS OR BEARINGS - Google Patents
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Abstract
FIXATION DANS UN CARTER EN METAL LEGER AU MOYEN D'UN MANCHON ENSERRANT LA SURFACE D'ENVELOPPE DU ROULEMENT, OU DE LA BAGUE EXTERIEURE DE CELUI-CI, ET FIXE LUI-MEME AUDIT CARTER. LE MANCHON 4 EST APPLIQUE PAR UNE SURFACE D'ALESAGE 12 SUR LA SURFACE D'ENVELOPPE D'UNE PARTIE SAILLANTE 5 DU CARTER EN METAL LEGER. EXEMPLE D'APPLICATION : FIXATION DE ROULEMENTS DANS LE CARTER DE PONT ARRIERE OU LE MOTEUR D'UN VEHICULE AUTOMOBILE.MOUNTING IN A LIGHT METAL CASING BY MEANS OF A SLEEVE ENCLOSING THE ENCLOSURE SURFACE OF THE BEARING, OR OF THE OUTER BUSHING, AND ATTACHING ITSELF AUDIT CASE. SLEEVE 4 IS APPLIED BY A BORE SURFACE 12 ON THE ENVELOPE SURFACE OF A PROJECTING PART 5 OF THE LIGHT METAL CASING. APPLICATION EXAMPLE: MOUNTING BEARINGS IN THE REAR AXLE HOUSING OR THE ENGINE OF A MOTOR VEHICLE.
Description
Fixation de paliers ou de roulements La présente invention concerne uneBearings or Bearings The present invention relates to a
fixation de paliers, ou roulements, notamment de la bague d'un roulement, dans un carter en métal léger ou autre élément analogue au moyen d'un manchon enserrant la surface latérale extérieure du roulement, ou de la bague extérieure de celui-ci, et fixé lui-même audit fixing bearings, or bearings, in particular the ring of a bearing, in a light metal casing or other similar element by means of a sleeve enclosing the outer lateral surface of the bearing, or the outer ring thereof, and set itself audit
carter en métal léger.light metal casing.
Devant les fortes exigences de faible poids posées notamment aux véhicules, on utilise de plus en plus souvent des In view of the high demands of low weight, particularly on vehicles, more and more
carters en métal léger. Mais les roulements, constitués la plu- light metal casings. But the bearings, made up mostly of
part du temps par de l'acier, ont un coefficient de dila- of time by steel, have a coefficient of
tation thermique plus faible que ces carters en métal léger, si bien que, lorsque la température augmente fortement, par exemple dans le carter de pont arrière ou dans le moteur d'un véhicule, il se forme entre le roulement, ou sa bague extérieure, et la surface lui servant de siège dans le carter en métal léger une fente par l'effet de laquelle le roulement ou sa bague extérieure peuvent se laisser entraîner en rotation ou se déplacer en Thermal insulation is lower than these lightweight metal housings, so that when the temperature rises sharply, for example in the rear axle housing or in the engine of a vehicle, it forms between the bearing, or its outer ring, and the surface serving as a seat in the light metal housing a slot through which the bearing or its outer ring can be rotated or move in
translation axiale. Il en résulte une grande usure et une dé- axial translation. This results in a great deal of wear and tear
faillance prématurée, sans compter que la précision de guidage du roulement et des pièces logées dans ce dernier s'en trouve modifiée défavorablement. Pour supprimer ce problème, on établit habituellement une assise plus ferme par un ajustement à la presse plus serré. On est cependant limité dans cette voie par le fait qu'un métal léger est généralement cassant et qu'en cas de forte surextension, notamment à de basses températures, il se produit des fissurations du matériau qui conduisent également premature failure, besides the accuracy of guiding the bearing and the parts housed in the latter is modified unfavorably. To overcome this problem, a firmer seat is usually established by a tighter press fit. However, it is limited in this way by the fact that a light metal is generally brittle and that in case of strong overextension, especially at low temperatures, cracking of the material which also leads to
à une défaillance précoce du dispositif de roulement. early failure of the rolling device.
La disposition d'un manchon en acier austénitique entre la bague extérieure et l'alésage du carter est connue de par la demande de brevet allemand DE-OS 24 27 688. Le coefficient de dilatation thermique d'un tel manchon est compris entre ceux du carter en métal léger et du roulement. On obtient en principe une répartition entre deux joints de la différence de dilatation due à l'accroissement de la température. Cn peut bien eiD,) êcher ainsi la formation d'une fente entre la bague extérieure et le The provision of an austenitic steel sleeve between the outer ring and the bore of the casing is known from the German patent application DE-OS 24 27 688. The coefficient of thermal expansion of such a sleeve is between those of the light metal casing and bearing. In principle, a distribution between two joints of the difference in expansion due to the increase in temperature is obtained. It may well be possible to thereby cause the formation of a slit between the outer ring and the
carter en métal léger dès une faible augmentation de tempéra- light metal casing from a slight increase in temperature
ture, mais il n'en reste pas moins cet inconvénient que l'as- ture, but the fact remains that the disadvantage
sise du roulement devient de plus en plus lâche à mesure oue la température s'accroît. Il peut en résulter des défauts dans des dispositifs de roulement hautement sollicités. De plus, cette réalisation connue n'apporte aucune amélioration aux The bearing becomes more and more loose as the temperature increases. This can result in defects in highly stressed bearing devices. Moreover, this known achievement does not bring any improvement to
températures très élevées.very high temperatures.
Le modèle d'utilité allemand DE-GM 17 25 127 propose une autre solution, mais l'anneau d'acier emmanché, selon celle-ci, à force ou à chaud sur le siè"e du roulement sert d'armature au carter en métal léger et n'est pas en contact The German utility model DE-GM 17 25 127 proposes another solution, but the steel ring fitted, according to this, with force or with heat on the seat of the bearing serves as reinforcement to the casing. light metal and is not in contact
avec le roulement lui-même.with the bearing itself.
L'invention a pour objet une fixation du genre annoncé d'un palier, ou roulement, dans un carter en métal léger qui soit conçuede telle façon que le ferme assemblage du roulement, ou de sa bague extérieure, et du carter ne se The object of the invention is to fix the type of bearing, or bearing, in a light metal casing which is designed in such a way that the firm assembly of the bearing, or its outer ring, and the housing
relAche pas à température croissante. not releasing at increasing temperature.
Cette fixation est caractérisée par le fait que le manchon est appliqué par une surface d'alsage sur la surface latérale extérieure d'une partie saillante du carter en métal léger. Le manchon, par exemple en acier, a le même coefficient de dilatation thermique que le roulement. D'une part il loge dans son alésage la bague extérieure du roulement; d'autre part il repose par un alésage sur la surface latérale extérieure This attachment is characterized in that the sleeve is applied by a boring surface on the outer side surface of a protruding portion of the light metal housing. The sleeve, for example of steel, has the same coefficient of thermal expansion as the bearing. On the one hand it houses in its bore the outer ring of the bearing; on the other hand it rests with a bore on the outer side surface
d'une partie saillante placée sur le carter en métal léger. a protruding part placed on the light metal housing.
Ledit carter se dilatant moins que le manchon lorsque la tempé- Said housing dilates less than the sleeve when the temperature
rature augmente, ce dernier est alors avantageusement assuré d'un maintien encore plus ferme. Un relâchement de la bague extérieure est donc exclu. Un flasque de direction radiale peut en même temps être ménagé en tant que surface d'appui pour la bague extérieure soit entre la face frontale de la bague extérieure et celle de la partie saillante, soit sur une face erature increases, the latter is then advantageously ensured of a still firmer maintenance. A loosening of the outer ring is therefore excluded. At the same time, a flange of radial direction may be provided as bearing surface for the outer ring, either between the end face of the outer ring and that of the projecting part, or on one face
du manchon.of the sleeve.
Selon d'autres particularités avantageuses possibles de l'invention, le manchon présente, vu en coupe longitudinale, un profil essentiellement en forme de U ou de Z, cependant que la partie centrale, de direction radiale, de ce profil, peut être réalisée avec une de ses faces radiales en appui sur la face frontale de la partie saillante* Le profil en U ou Z du manchon permet d'adapter According to other advantageous advantageous features of the invention, the sleeve has, seen in longitudinal section, a substantially U-shaped or Z-shaped profile, while the central portion, of radial direction, of this profile, can be realized with one of its radial faces resting on the front face of the protruding part * The U or Z profile of the sleeve makes it possible to adapt
celui-ci à des parties saillantes de différents diamètres. this one has protruding parts of different diameters.
On peut donner à la partie saillante aussi bien un diamètre plus petit qu'un diamètre plus grand que le diamètre hors tout de la bague extérieure. La partie centrale du profil en U ou en Z, dirigée vers l'intérieur ou l'extérieur à partir de la surface d'enveloppe de la bague extérieure, accroit dans une forte mesure la rigidité du manchon. Une des surfaces radiales de cette partie centrale peut avantageusement 9tre utilisée en The projecting portion may be given a diameter smaller than a diameter greater than the overall diameter of the outer ring. The central portion of the U-shaped or Z-shaped profile, directed inward or outwardly from the envelope surface of the outer ring, greatly increases the rigidity of the sleeve. One of the radial surfaces of this central part can advantageously be used in
surface appliquée contre la face frontale de la partie sail- surface applied against the front face of the
lante. Un manchon profilé en U permet une disposition moins encombrante du roulement, à l'intérieur de l'alésage de la lante. A U-shaped sleeve allows a less bulky arrangement of the bearing, within the bore of the
partie saillante.protruding part.
Suivant une autre particularité avantageuse possible de l'invention, il existe une fente périphérique annulaire entre le manchon enserrant la surface dtenveloppe du roulement ou de la bague extérieure de celui-ci et la surface intérieure According to another advantageous advantageous feature of the invention, there is an annular peripheral slot between the sleeve enclosing the outer surface of the bearing or the outer ring thereof and the inner surface.
d'alésage de la partie saillante du carter en métal léger. boring the protruding portion of the light metal housing.
On est ainsi assuré-quedans tous les processus ther- We are thus assured that in all the thermal processes
miques se déroulant dans tout le carter en métal léger et dans le roulement, seule la surface intérieure d'alésage du manchon agira en surface d'appui sur la partie saillante et le Throughout the light metal crankcase and the bearing, only the inner bore surface of the sleeve will act as a bearing surface on the projecting
roulement lui-m8me ne sera pas déformé radialement. rolling itself will not be deformed radially.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- The invention will be better understood with the aid of
cription détaillée de deux modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la fixation d'un roulement à rouleaux obliques dans un carter en métal léger au moyen d'un manchon profilé en forme de U; la figure 2 est une coupe longitudinale de la fixation d'un roulement à billes au moyen d'un manchon profilé en forme de Z. Selon la figure 1, un arbre 1 est supporté dans un carter en métal léger par un roulement à rouleaux obliques 20 La bague extérieure 3 de ce roulement est fixée au moyen d'un manchon 4 en acier sur une partie saillante annulaire 5 dudit carter. Le manchon 4 présente, vu en coupe longitudinale, un profil essentiellement en forme de U, la partie cylindrique intérieure 6 enserrant la surface d'enveloppe de la bague extérieure 3 et son extrémité libre s'achevant en un flasque 7 dirigé radialement vers l'intérieur. La bague extérieure 3 est emmanchée à la presse dans l'alésage de ladite partie cylindrique 6 du manchon 4 et est appliquée par sa surface frontale contre le flasque 7 de ce m9me manchon 4. La partie centrale 8 du profil en U est établie en flasque dirigé DETAILED DESCRIPTION OF TWO EMBODIMENTS TAKEN AS NON-LIMITING EXAMPLES AND SHOWN SCHEMATICALLY BY THE APPENDIX DRAWING, FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the attachment of an oblique roller bearing in a light metal housing by means of a U-shaped profile sleeve; FIG. 2 is a longitudinal section of the fixing of a ball bearing by means of a Z-shaped profiled sleeve. According to FIG. 1, a shaft 1 is supported in a light metal casing by an oblique roller bearing. The outer ring 3 of this bearing is fixed by means of a steel sleeve 4 on an annular projecting portion 5 of said casing. The sleeve 4 has, seen in longitudinal section, a substantially U-shaped profile, the inner cylindrical portion 6 enclosing the envelope surface of the outer ring 3 and its free end ending in a flange 7 directed radially towards the inside. The outer ring 3 is press-fitted in the bore of said cylindrical portion 6 of the sleeve 4 and is applied by its front surface against the flange 7 of the same sleeve 4. The central portion 8 of the U-shaped profile is flanged. directed
radialement vers l'extérieur, avec sa surface radiale inté- radially outwardly, with its integral radial surface
rieure appliquée contre la face frontale 10 de la partie saillante annulaire 5. La partie cylindrique extérieure 11 du profil en U entoure la surface latérale extérieure de la partie saillante annulaire 5 du carter en métal léger tandis que sa surface d'alésage 12 forme un assemblage de presse avec la surface latérale extérieure cylindrique de la partie saillante 5. Une fente 13 règne sur tout le pourtour entre la surface d'alésage de la partie saillante 5 et la surface latérale extérieure de la partie intérieure 6 du manchon 4. En cas de charge axiale du roulement à rouleaux obliques 2, la bague extérieure 3 s'appuie contre le flasque 7, dirigé radialement vers l'intérieur, du manchon 4. Le manchon 4 lui-même s'appuie par sa partie centrale 8 contre la face frontale 10 de la The outer cylindrical portion 11 of the U-shaped profile surrounds the outer lateral surface of the annular protruding portion 5 of the light metal housing while its bore surface 12 forms an assembly. press with the cylindrical outer lateral surface of the protruding part 5. A slot 13 reigns all the way between the bore surface of the protruding part 5 and the outer lateral surface of the inner part 6 of the sleeve 4. In the case of axial load of the oblique roller bearing 2, the outer ring 3 rests against the flange 7, directed radially inwardly of the sleeve 4. The sleeve 4 itself is supported by its central portion 8 against the front face 10 of the
partie saillante 5. -projecting part 5. -
Lorsque la température monte dans le carter en métal léger, le diamètre de la partie saillante 5 en métal léger, de plus fort coefficient de dilatation thermique, augmente davantage que ceux du roulement à rouleaux obliques 2 et du manchon 4, l'un et l'autre en acier. L'assemblage de presse When the temperature rises in the light metal casing, the diameter of the light metal protruding part 5, of greater thermal expansion coefficient, increases more than those of the oblique roller bearing 2 and the sleeve 4, one and the other. other steel. Press assembly
entre le manchon 4 et la partie saillante 5 ne peut par consé- between the sleeve 4 and the projecting part 5 can not therefore
quent pas se relâcher: il se renforce au contraire à tempéra- not relax: on the contrary, it strengthens
ture croissante. Le roulement à billes représenté sur la figure 2 est fixé au carter en métal léger au moyen d'un manchon 15 profilé en forme de Z. La bague extérieure 3 de ce roulement 14 est emmanchée à la presse dans l'alésage dudit manchon 15. La partie growing. The ball bearing shown in FIG. 2 is fixed to the light metal casing by means of a Z-shaped sleeve 15. The outer ring 3 of this bearing 14 is press-fitted into the bore of said sleeve 15. The part
centrale du profil en Z est établie en flasque dirigé radiale- center of the Z-profile is established in a radial flange
ment et appliquée par une de ses surfaces radiales contre la face frontale 10 de la partie saillante annulaire 5. La partie cylindrique extérieure 11 du profil en Z entoure la surface and applied by one of its radial surfaces against the front face 10 of the annular projection 5. The outer cylindrical portion 11 of the Z-shaped profile surrounds the surface
latérale extérieure de la partie saillante annulaire 5 du car- outer side of the annular projecting portion 5 of the car-
ter en métal léger et la surface d'alésage 12 de ladite partie 11 du manchon 15 forme avec la surface latérale extérieure light metal and the bore surface 12 of said portion 11 of the sleeve 15 forms with the outer side surface
cylindrique de la partie saillante 5 un assemblage de presse. cylindrical of the protruding portion 5 a press assembly.
Lorsque la température monte, le comportement des diverses parties est le même que dans l'exemple selon la figure 1l When the temperature rises, the behavior of the various parts is the same as in the example according to FIG.
RE VJ) ICAT I ()ONSRE VJ) ICAT I () ONS
1, Fixation de paliers, ou roulements, notamment de la bague extérieure d'un roulement, dans un carter en méta] 1, Bearings or bearings, in particular of the outer ring of a bearing, in a meta housing]
léger ou autre élément analogue au moyen d'un manchon enser- light or other similar element by means of a sleeve
rant la surface latérale extérieure du roulement, ou de la bague extérieure de celui-ci, et fixé lui-même audit carter the outer lateral surface of the bearing, or the outer ring thereof, and itself fixed to said casing
en métal léger, fixation caractérisée par le fait que le man- made of light metal, fixation characterized by the fact that
chon (4) est appliqué par une surface d'alésage (12) sur la surface latérale extérieure d'une partie saillante (5) du chon (4) is applied by a bore surface (12) to the outer lateral surface of a projecting portion (5) of the
carter en métal léger.light metal casing.
2. Fixation selon la revendication 1 caractérisée 2. Fastening according to claim 1 characterized
par le fait que le manchon (4) présente, vu en coupe longitu- in that the sleeve (4) has, seen in longitudinal section,
dinale, un profil essentiellement en forme de U. 3. Fixation selon la revendication 1 caractérisée dinale, a substantially U-shaped profile. 3. A binding according to claim 1, characterized
par le fait que le manchon (4) présente, vu en coupe longitu- in that the sleeve (4) has, seen in longitudinal section,
dinale, un profil essentiellement en forme de Z. dinal, a profile essentially Z-shaped.
4. Fixation selon l'une quelconque des revendications 4. Fastening according to any one of the claims
2 ou 3 caractérisée par le fait que la partie de direction radiale du manchon profilé en forme de U ou de Z est appliquée par une de ses surfaces radiales contre la face frontale (10) de la partie saillante (5) du carter en métal léger* 2 or 3 characterized by the fact that the radial direction portion of the U-shaped or Z-shaped sleeve is applied by one of its radial surfaces against the end face (10) of the protruding part (5) of the light metal housing *
5. Fixation selon l'une quelconque des revendications 5. Fastening according to any one of the claims
1, 2 ou 4 caractérisée par le fait qu'il existe une fente périphérieue annulaire (13) entre le manchon (4) enserrant la surface d'enveloppe du roulement (2) ou de la bague extérieure (3) de celui-ci et la surface intérieure d'alésage de la partie 1, 2 or 4 characterized in that there is an annular peripheral slot (13) between the sleeve (4) enclosing the bearing surface of the bearing (2) or the outer ring (3) thereof and the inner bore surface of the part
saillante (5).protruding (5).
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