FR3001507A1 - Palier a roulement comprenant un capot solidaire de l’organe fixe - Google Patents

Palier a roulement comprenant un capot solidaire de l’organe fixe Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un 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), 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) présentant une portion centrale (16) et une portion latérale (17) qui sont reliées par un congé (18) de raccordement, ladite portion latérale étant équipée d'un joint (21) d'étanchéité formant un bord périphérique (22) dudit capot, l'organe fixe (1) présentant une portée intérieure (23) dans laquelle une gorge annulaire (24) est formée, ladite gorge présentant un bord arrière (25) ayant un diamètre qui est inférieur au diamètre extérieur du bord périphérique (22), le congé (18) de raccordement étant agencé pour permettre un débattement radial élastique entre les portions latérale (17) et centrale (16) afin de pouvoir fixer le capot (13) sur l'organe fixe (1) en diminuant le diamètre extérieur du bord périphérique (22) pour le disposer dans ladite gorge en passant au-delà du bord arrière (25).

Description

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 présentant une portion centrale et une portion latérale qui sont reliées par un congé de raccordement, ladite portion latérale étant équipée d'un joint d'étanchéité formant un bord périphérique dudit capot, l'organe fixe présentant une portée intérieure dans laquelle une gorge annulaire est formée, ladite gorge présentant un bord arrière ayant un diamètre qui est inférieur au diamètre extérieur du bord périphérique, le congé de raccordement étant agencé pour permettre un débattement radial élastique entre les portions latérale et centrale afin de pouvoir fixer le capot sur l'organe fixe en diminuant le diamètre extérieur du bord périphérique pour le disposer dans ladite gorge en passant au-delà du bord 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 ; - la figure 2 représente en perspective vue de l'arrière le capot du palier selon la figure 1 ; - 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'arrière 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 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 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 annulaire centrale 16 qui est décalée axialement vers l'arrière par rapport à une portion annulaire latérale 17, lesdites portions étant reliées par un congé 18 de raccordement également annulaire. 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. En particulier, le congé 18 de raccordement s'étend essentiellement axialement entre des portions latérale 17 et centrale 16 qui s'étendent essentiellement radialement, ladite portion latérale présentant un bord libre 20. Le capot 13 peut être réalisé d'une seule pièce, notamment à base de matériau plastique ou métallique, par exemple en tôle emboutie, de sorte à être sensiblement rigide pour fiabiliser mécaniquement l'association du capot 13 à l'organe fixe 1.
Pour fiabiliser l'étanchéité conférée par le capot 13 relativement à la pénétration des polluants dans l'espace de roulement 5, la portion latérale est équipée d'un joint d'étanchéité 21 formant un bord périphérique 22 dudit capot. Le joint d'étanchéité 21 peut être réalisé à base de matériau élastomère, notamment surmoulé sur le bord libre 20 de la portion latérale 17. De façon avantageuse, le joint 21 s'étend continument autour d'une paroi avant et d'une paroi arrière du bord libre 20, une partie du joint 21 d'étanchéité surmoulant la paroi avant peut être en appui étanche entre le bord libre 20 et l'organe fixe 1, ledit appui empêchant tout passage de polluants à l'interface entre le capot 13 et ledit organe fixe.
Dans les modes de réalisations représentés, le joint 21 d'étanchéité forme un étrier en forme de U dont les branches recouvrent respectivement au moins une zone de la paroi avant du bord libre 20 qui est disposée en regard de l'organe fixe 1 et au moins une zone de la paroi arrière dudit bord libre disposée de l'autre côté de ladite paroi avant, lesdites branches étant reliées par un pont disposé extérieurement autour dudit bord libre pour former le bord périphérique 22. L'organe fixe 1 présente une portée intérieure 23 dans laquelle une gorge annulaire 24 est formée, le bord périphérique 22 étant disposé dans ladite gorge pour assurer le montage du capot 13 sur l'organe fixe 1. En particulier, la gorge 24 présente un bord arrière 25 prolongé axialement par un fond 26 sur lequel le bord périphérique 22 est disposé, le joint 21 étant en appui dans ladite gorge pour assurer l'étanchéité du montage.
Pour fiabiliser la tenue mécanique du montage et son étanchéité, le diamètre du bord arrière 25 est inférieur au diamètre extérieur du bord périphérique 22, le congé 18 de raccordement étant agencé pour permettre un débattement radial élastique entre les portions latérale 17 et centrale 16. Ainsi, il est possible de fixer le capot 13 sur l'organe fixe 1 en diminuant le diamètre extérieur du bord périphérique 22 pour le disposer dans la gorge 24 en passant au-delà du bord arrière 25, le retour élastique des portions latérale 17 et centrale 16 exerçant un appui du joint 21 d'étanchéité dans ladite gorge. En particulier, le fond 26 peut présenter un diamètre qui est inférieur au diamètre extérieur du bord périphérique 22 afin que le retour élastique après débattement des portions latérale 17 et central 16 contraigne l'appui dudit bord périphérique sur ledit fond. En outre, le diamètre du fond 26 peut être strictement supérieur au diamètre du bord arrière 25 pour assurer un clipsage du bord périphérique 22 dans la gorge 24. Dans les modes de réalisation représentés, le débattement radial élastique entre les portions latérale 17 et centrale 16 peut être réalisé par appui radial sur le congé 18 de raccordement pour déplacer intérieurement la portion latérale 17 par rapport à la portion centrale 16. En relation avec les figures 1 et 2, l'élasticité propre du matériau formant le capot 13 est suffisante pour permettre le débattement radial élastique entre les portions 16, 17, ainsi que le retour élastique de la portion latérale 17 pour mettre en appui étanche le joint 21 d'étanchéité dans la gorge 24. Sur les figures 3 et 4, le disque 15 comprend des évidements 27 favorisant le débattement radial élastique entre les portions latérale 17 et centrale 16. En particulier, les évidements 27 sont répartis angulairement autour du disque 15 en s'étendant extérieurement sur le congé 18 de raccordement et sur la portion latérale 17 pour former des pattes 28.
Plus précisément, les évidements 27 débouchent sur le bord libre 20 de la portion latérale 17 pour favoriser la diminution de diamètre dudit bord libre lors du montage du capot 13, le joint 21 recouvrant lesdits évidements pour éviter toute perte d'étanchéité au travers desdits évidements.

Claims (12)

  1. 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) présentant une portion centrale (16) et une portion latérale (17) qui sont reliées par un congé (18) de raccordement, ladite portion latérale étant équipée d'un joint (21) d'étanchéité formant un bord périphérique (22) dudit capot, ledit palier étant caractérisé en ce que l'organe fixe (1) présente une portée intérieure (23) dans laquelle une gorge annulaire (24) est formée, ladite gorge présentant un bord arrière (25) ayant un diamètre qui est inférieur au diamètre extérieur du bord périphérique (22), le congé (18) de raccordement étant agencé pour permettre un débattement radial élastique entre les portions latérale (17) et centrale (16) afin de pouvoir fixer le capot (13) sur l'organe fixe (1) en diminuant le diamètre extérieur du bord périphérique (22) pour le disposer dans ladite gorge en passant au-delà du bord arrière (25).
  2. 2. Palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord arrière (25) est prolongé axialement par un fond (26) sur lequel le bord périphérique (22) est disposé, ledit fond ayant un diamètre qui est inférieur au diamètre extérieur du bord périphérique (22) afin que le retour élastique après débattement des portions latérale (17) et centrale (16) contraigne l'appui dudit bord périphérique sur ledit fond.
  3. 3. Palier à roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre du fond (26) est strictement supérieur au diamètre du bord arrière (25).
  4. 4. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le congé (18) de raccordement s'étend essentiellementaxialement entre des portions latérale (17) et centrale (16) s'étendant essentiellement radialement.
  5. 5. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capot (13) est réalisé d'une seule pièce en matériau métallique ou plastique.
  6. 6. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la portion latérale (17) présente un bord libre (20) qui est surmoulé par le joint (21) d'étanchéité.
  7. 7. Palier à roulement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le joint (21) d'étanchéité s'étend continument autour d'une paroi avant et d'une paroi arrière du bord libre (20), une partie du joint (21) d'étanchéité surmoulant ladite paroi avant est en appui étanche entre le bord libre (20) et l'organe fixe (1).
  8. 8. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le disque (15) comprend des évidements (27) favorisant le débattement radial élastique entre les portions latérale (17) et centrale (16).
  9. 9. Palier à roulement selon la revendication 8, caractérisé en ce que les évidements (27) sont répartis angulairement autour du disque (15) en s'étendant extérieurement sur le congé (18) de raccordement et sur la portion latérale (17) pour former des pattes (28).
  10. 10. Palier à roulement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les évidements (27) débouchent sur le bord libre (20) de la portion latérale (17).
  11. 11. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, 30 caractérisé en ce que le joint (21) d'étanchéité recouvre les évidements (27). 25
  12. 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).
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CN106438838A (zh) * 2015-08-05 2017-02-22 法雷奥离合器公司 扭转振荡减振装置

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