Brevet FR2079272A1 — publié le 19711112

La présente invention est relative à un support de roue pour une roue à frein à disque d'un véhicule routier à propulsion par moteur comportant au moins trois roues dont l'une au moins est motrice, ce support de roue étant un dispositif préassemblé comprenant 5 deux éléments concentriques tournant l'un par rapport à l'autre en supportant axialement et radialement entre eux des éléments de roulement qui sont en contact avec des chemins de roulement continus prévus dans les deux éléments concentriques, chacun de ces derniers comportant des moyens de liaison incorporés pour relier de façon 10 détachable le dispositif au véhicule d'une part et à la roue et au disque de frein d'autre part. Des supports de roue de ce genre dont connus, par exemple, par les demandes de brevet hollandaises publiées sous les N° 68 05108 et 69 05109, dans lesquels on a proposé de faire un support de roue 15 sous la forme d'un dispositif assemblé et indivisible afin de simplifier les prix de revient de fabrication ainsi que le montage et le démontage qui ont une certaine importance lors de la fabrication et en cas de réparation. Dans les propositions antérieures, on n'avait pas abandonné 20 entièrement la façon classique de concevoir des supports de roue. Selon la conception classique, des roulements à billes ou à rouleaux sépa:rés étaient utilisés qui comprenaient leurs propres bagues interné et externe montées sur des sièges et dans des logements usinés avec précision sur un arbre et dans des boîtiers res-25 pectivement. Cela nécessitait un grand nombre de surfaces qui devaient être usinées avec une grande précision mais par lesquelles, toutefois, on ne pouvait pas éviter les problèmes résultant de l'addition des tolérances. Afin de diminuer les prix de revient et pour pouvoir supporter 30 des charges transversales sur la roue et pour transférer ces charges vers le support, la conception habituelle consistait à utiliser des roulements de petit diamètre situés à une certaine distance l'un de l'autre. Une nouvelle conception a été indiquée avec les propositions 35 antérieures mentionnées ci-dessus, puisqu'on raison de l'utilisation de chemins de roulement formés directement dans les éléments, les prix de revient de fabrication pouvaient être diminués et le problème de l'addition des tolérances résolu, et le dispositif obtenu suivant les propositions antérieures constituait une simplifi-40 cation considérable des opérations de montage et de réparation. 71 03987 2079272 Toutefois, cette conception restait classique en ce qui concerne les dimensions axiales et radiales du dispositif, et à ce point de vue, la présente invention apporte maintenant un enseignement nouveau selon lequel le roulement doit être aussi grand que 5 possible dans la direction radiale et aussi petit que possible dans la direction axiale. Selon l'invention, ce résultat est obtenu du fait que le diamètre primitif des éléments de roulement est beaucoup plus grand que le diamètre primitif requis pour un roulement monté sur un arbre ou un moyeu, afin de créer une capacité de char-10 ge suffisante, et il est de toute façon plus grand que la largeur axiale du dispositif mesurée entre les plans perpendiculaires à l'axe et définissant les limites extrêmes des deux éléments concentrique s. Dans la plupart des cas, le diamètre primitif est même plus 15 important que la longueur du largeur axiale totale du dispositif y compris les moyens d'accouplement pour l'entraînement. Du fait que le dispositif de roulement a un diamètre de valeur importante, les éléments de roulement sont placés aussi près que possible des forces provenant de la roue et du disque de frein, de 20 sorte que la dimension radiale du matériau flexible situé entre le roulement d'une part et la roue et le disque de frein d'autre part est réduite au minimum. XI en va de même pour la partie fixe qui a en conséquence une dimension radiale plus importante à partir de l'axe du support de roue, ce qui concourt à améliorer la rigidité 25 de tous les éléments qui relient le support de roue au châssis du véhicule. XI en résulte que le poids de plusieurs parties peut être réduit. Selon l'invention, le diamètre primitif des éléments de roulement a de préférence une valeur qui, compte tenu de la jante de 30 roue et d'un emplacement radial extrême du corps d'étrier de frein et donc du diamètre très important du disque de frein, est aussi grande que possible, de telle sorte que l'intervalle annulaire situé entre le diamètre intérieur de la surface active du disque de frein et les éléments de roulement est à peu près rempli par l'élé-35 ment externe et par les moyens incorporés de liaison du dispositif. En conséquence, le roulement a le diamètre le plus grand possible dans les limites du parti adopté. Le diamètre et la largeur de la jante limitent le diamètre extérieur du disque de frein. Les avantages apportés par un disque de frein de grand diamètre sont connus. ho Selon l'invention, le diamètre du roulement est proche du disque de 71 03987 3. 2079272 frein, aussi près que possible des forces qui peuvent agir sur le support de roue. De préférence, le diamètre primitif est égal à deux fois la largeur du dispositif. Cette disposition comporte comme conséquence supplémentaire 5 qu'il devient possible d'utiliser un roulement à une seule rangée de billes de grand diamètre ayant deux points de contact dans chaque chemin de roulement. On doit noter à ce sujet que par le brevet français N° 9^9 hh1} il est connu de réaliser une roue avant motrice d'un véhicule à mo-10 teur comportant au centre du support de roue un accouplement homo-cinétique d'entraînement du type RZEPPA et un roulement à double rangée de billes qui, en raison de la présence de l'accouplement, est d'un diamètre relativement grand. Cette construction connue n'est pas tin dispositif d'un seul tenant et ne comporte aucune place 15 pour recevoir un disque de frein. De plus, d'après le brevet G-B 932 571» il est connu dans le même type de support de roue que celui du brevet français mentionné ci-dessus, d'entourer l'accouplement d'entraînement par un montage de roulement de diamètre important et composé d'un roulement à une rangée de rouleaux agencé pour 20 encaisser les forces radiales et de deux roulements à aiguilles axiauxo Cette constniction est extrêmement compliquée, ne forme pas un ensemble indivisible et ne permet pas d'y adapter tin disque de frein et de plus il est tout à fait incorrect d'utiliser des roulements à aiguilles de la façon suggérée. 25 Selon les propositions antérieures conformes aux demandes de brevet hollandaises mentionnées précédemment, le dispositif de roulement peut comprendre deux éléments dans lesquels sont formés des chemins de roulement, un disque de frein étant fixé à l'élément tournant interne et, en raison du diamètre important selon l'inven-30 tion, le corps d'étrier de frein peut être fixé à l'élément externe et non plus à une autre pièce quelconque de l'assemblage porteur. Il en résulte que les forces provenant du frein agissent au voisina ge les unes des autres ce qui contribue à renforcer encore la struc ture et/ou à réduire le poids. 35 Dans le cas d'une roue directrice, le dispositif de roulement du support de roue doit être relié au véhicule par l'intermédiaire d'un corps de pivot qui est lui-même fixé au véhicule par des bras de guidage. Selon un autre apport de l'invention, le corps de pivot peut hO être un organe annulaire creux de forme concave en tôle emboutie 71 03987 h. 2079272 comportant des trous disposés diamétralement pour recevoir des portées de pivot qui peuvent avoir, par exemple, la forme de rotules. Normalement, une pièce en métal forgé est utilisée pour le corps du pivot et il est clair que l'élément creux en tôle emboutie est beau-5 coup plus économique à fabriquer et que son poids est inférieur. Tout cela résulte du fait que les forces agissant sur les différentes parties de la construction sont inversement proportionnelles à la distance par rapport au centre de rotation. Cela résulte aussi du fait que les surfaces absorbant les forces augmentent pro-10 portionnellement au diamètre, l'augmentation importante du diamètre primitif réduisant aussi de façon importante les efforts. Le diamètre primitif important permet de transférer plus directement les forces de la roue au véhicule. Dans bien des cas, le diamètre primitif du roulement est en relation étroite avec le diamètre de la 15 couronne de boulons de roues, de sorte que toutes les pièces se trouvent à la même distance favorable du centre de rotation. De plus, le diamètre primitif important implique que d'autres éléments de construction tels que les freins, la direction et les rotules de suspension, etc, se trouvant proches les uns des autres 20 et du roulement, de sorte que toutes leurs fonctions sont remplies de façon plus appropriée puisque les éléments roulants qui séparent mais aussi relient les parties tournantes et les parties fixes du support de roue sont agencés au voisinage des emplacements où toutes les fonctions entrent en jeu. En conséquence, ces éléments peu-25 vent être assemblés de la façon la plus simple et la plus efficace, le support de roue comportant de faibles portions de matière entre les éléments portant les chemins de roulement et les moyens de fixation des autres éléments. De plus, le diamètre primitif plus important tend à augmenter la capacité de charge du roulement, ce qui 30 permet une plus grande liberté dans la fabrication du roulement. Par exemple, le procédé de garnissage excentrique bien connu peut être utilisé sans gorge de remplissage, ce qui est Tin avantage pour des raisons de sécurité pour une roue d'un véhicule à moteur. Le plus grand diamètre implique aussi que la dimension de l'ensemble 35 du roulement en direction axiale peut être réduite sans que la rigidité soit diminuée. Comme autre indication concernant la valeur dû diamètre primitif, on peut mentionner qu*il est à peu près égal à deux fois le diamètre d'un roulement normal monté sur un arbre pour un véhicule kO de même encombrement. • 71 03987 5. 2079272 Il en résulte encore que d'autres matériaux peuvent être utilisés, tels que du métal léger, des résines synthétiques armées, etc. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se 5 référant aux dessins annexés, dans lesquels : - la Fig. 1 montre, en partie en coupe transversale, un mode de réalisation du support de roue pour une roue non motrice; - la Fig. 2 représente le mode de réalisation de la Fig. 1 en perspective ; 10 - la Fig. 3 montre un autre mode de réalisation en coupe trans versale verticale pour une roue directrice non motrice; - la Fig. 4. montre, en partie en coupe transversale, un mode de réalisation d'une roue directrice et motrice; - la Fig. 5 montre comme autre mode de réalisation une solution 15 trè s simple t - les Fig. 6a, 6b^ et 6c_ montrent différentes formes des parties externe et interne du mode de réalisation de la Fig. 5- Le support de roue des Fig. 1 et 2 comprend un élément interne 1 comportant une collerette radiale 2, et un élément externe 3 com-20 portant une collerette 4. Les deux collerettes 2 et 4 comportent des trous de passage de boulons situés au diamètre primitif 5» ces trous formant les moyens de liaison incorporés. Une roue 6 et un disque de frein 9 sont fixés par des boulons 25 7 à la collerette 2 de l'élément 1. Le corps 10 d'étrier ou bloc de freinage est fixé à la collerette 4. Selon la Fig. 2, la collerette 4 comporte des trous 11 supérieur et inférieur destinés à la fixation au véhicule et des trous 12 destinés à la fixation de l'étrier. 30 Dans le mode de réalisation des Fig. 1 et 2, un roulement ra dial biaxial à double rangée de billes est utilisé et il est désigné par la référence 8. Ce roulement a un diamètre primitif 13 qui, dans les conditions de construction représentées à la Fig. 1, est le plus grand possible. 35 La Fig. 3 représente un autre mode de réalisation qui se dis tingue de celui des Fig. 1 et 2 en ce que le roulement radial biaxial ne comporte qu'une rangée de billes. En principe, ce mode de réalisation ne diffère pas beaucoup de celui représenté aux Fig. 1 et 2. Il comporte un élément interne 14, une rangée de billes 15 et 40 un élément externe 16. Les deux éléments 14 et 16 comportent des 71 03987 e. 2079272 collerettes radiales pourvues de trous 17 et 18 destinés à l'introduction de boulons grâce auxquels une roue 19 peut être fixée à l'élément interne 14 avec le disque de frein 20, alors que l'étrier 21 est fixé à la collerette radiale de l'élément externe 16, la po-5 sition de l'étrier étant indiquée schématiquement en raison du fait que son emplacement ne se trouve pas dans le plan du dessin. Cet élément externe est de plus fixé à un corps de pivot 22 dont tin voile annulaire 23 s'appuie contre l'élément 16. Le corps 22 est de forme concave et comporte des portées pour un pivot dont 10 l'axe 24 seulement a été représenté. La Fig. 4 montre le mode de réalisation prévu pour une roue motrice. Le support comporte encore un élément interne 25, un élément externe 26 et un roulement radial biaxial à double rangée de billes 27. Le disque de frein 28 est fixé avec la roue non repré-15 sentée, à la collerette de l'élément interne 25o Un élément annulaire 29 est fixé contre la collerette de l'élément externe 26 afin de le fixer au véhicule. Une partie 32 d'un accouplement homocinétique est fixée à l'élément interne 25, par exemple par soudage. 20 Les Fig. 5 et 6 montrent le mode de réalisation le plus simple du support de roue selon l'invention, ce support étant fait de pièces découpées dans une tôle plane, la partie interne 33 et la partie externe 34 étant ensuite munies de chemins de roulement destinés à une rangée de billes. 25 Les billes ont un contact en deux points avec chacun des che mins de roulement, de la même manière que dans le mode de réalisation de la Fig„ 3. Ainsi qu'on le voit aux Fig. 6a, 6b et 6jç, les parties interne et externe peuvent avoir des formes différentes. Ainsi, la Fig. 6a 30 montre une partie externe 34a qui est à peu près carrée en élévation latérale et comporte des trous 35 de passage de boulons, situés dans les coins. La Fig. 6b montre un mode de réalisation comportant quatre oreilles 34b diamétralement opposées deux à deux avec un trou de 35 boulon 36. Selon la Fig. 6c_, l'élément externe 34c_ est un élément annulaire comportant des trous 37 pour des boulons. En ce qui concerne la partie interne, la Fig. 6a montre une partie interne fermée 33a, comportant des trous 38, la Fig. 6b mon-40 tre une partie interne ouverte comportant des oreilles 33b dirigées 71 03987 2079272 vers l'intérieur et des trous 39 pour des boulons et la Fig. 6ç_ montre un élément interne annulaire 33ç_ comportant des trous 40 passage de boulons. 71 03987 8. 2079272 - REVENDICATIONS. - 1 - Support de roue pour une roue à frein à disque d'un véhicule routier à propulsion par moteur comportant au moins trois roues dont l'une au moins est motrice, ce support de roue étant un dispo- 5 sitif préassemblé comprenant deux éléments concentriques tournant l'un par rapport à l'autre en supportant axialement et radialement entre eux des éléments de roulement qui sont en contact avec des chemins de roulement continus prévus dans les deux éléments concentriques, chacun de ces derniers comportant des moyens de liaison 10 incorporés pour relier de façon détachable le dispositif au véhicule d'une part et à la roue et au disque de frein d'autre part, caractérisé en ce que le diamètre primitif des éléments de roulement est beaucoup plus grand que le diamètre primitif requis pour un roule— ment monté sur un arbre ou un moyeu pour obtenir une possibilité de 15 charge de palier suffisante, et il est de toute façon plus grand que la largeur axiale du dispositif mesurée entre les plans perpen-diculaireë à l'axe et définissant les limités extrêmes des deux éléments concentriques. 2 - Support de roue suivant la revendication 1, caractérisé en 20 ce que le diamètre primitif des éléments de roulement a une valeur qui compte tenu de la jante de roue et d'un emplacement radial extrême du-corps d'étrier de frein et donc du diamètre très important du disque de frein, est aussi grande que possible, de telle sorte que l'intervalle annulaire situé entre le diamètre intérieur de la 25 surface active du disque de frein et les éléments de roulement est à peu près rempli par l'élément externe et par les moyens incorporés de liaison du dispositif. 3 - Support de roue suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le diamètre primitif est plus grand que la 30 largeur totale.du dispositif y compris les organes d'accouplement et d'entraînement formés dans le dispositif ou fixés sur lui de façon non séparable. k - Support de roue suivant l'une des revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le diamètre primitif est égal à plus de deux 35 fois la largeur du dispositif. 5 - Support de roue suivant l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le dispositif de roulement comprend deux éléments dans lesquels sont formés les chemins de roulement et un disque de frein fixé audit élément interne tournant, caractérisé kQ par un corps d'étrier fixé à l'élément externe. 71 03987 9. 2079272 6 - Support de roue selon 1' une des revendications précédentes pour une roue directrice, le dispositif de roulement du support de roue étant relié au véhicule par l'intermédiaire d'un corps de pivot, caractérisé en ce que ce corps est un organe annulaire creux de forme concave en tôle emboutie comportant des trous disposés diamétralement dans la paroi, prévus pour recevoir les portées du pivot.