Brevet FR2203717A1 — publié le 19740517

La présente invention concerne un moyeu de roue pour véhicule, tel que véhicule lourd routier ou de chantier. Les pneumatiques qui équipent ces véhicules sont montés sur une jante qui peut Btre fixée soit sur un moyeu à rayons, soit sur nn moyeu à plateau de soutien par l'intermédiaire dtun disque constituant avec la jante une pièce monobloc. L'invention concerne plus particulièrement un moyeu du genre destiné à recevoir une jante monobloc à disque. Ce genre de moyeu comprend un plateau extérieur sur lequel on monte la jante de manière coulissante et qui permet le portage de la roue, son freinage et son entratnement dans le cas d'une roue motrice. Les moyeux de ce genre sont habituellement réalisés en acier et parfois en fonte à graphite spiroïdal. L'architecture massive de ces moyeux les rend très lourds. Or, dans un véhicule, les moyeux sont des poids non suspendus, ce qui rend cet inconvénient plus sensible. La présente invention a notamment pour but de remédier ss cet inconvénient en permettant de réaliser un moyeu considérablement allégé tout en présentant de hautes caractéristiques mécaniques. Le moyeu de roue de véhicule visé par l'invention comporte un corps sensiblement de révolution autour de l'axe de la roue, ce corps présentant des portées intérieures cylindriques destinées à recevoir des roulements, une portée de centrage et un plateau extérieur de fixation de la roue agencé entre ces portées. Suivant l'invention, ce moyeu est caractérisé en ce que son corps présente entre les portées une voûte sur laquelle sont ménagés le plateau de fixation de la rouo et la portée de centrage. La volte ainsi aménagée permet de dévier les contraintes mécaniques subies par le plateau de fixation vers les portées des roulements. Ces contraintes sont ainsi réparties sur une plus grande surface du moyeu, et non plus exercées seulement à l'aplomb du plateau de fixation de la roue. L'évidement réalisé de la sorte dans le moyeu l'allège très sensiblement. Selon un mode d'exécution préféré le moyeu visé par l'invention est réalisé en acier moulé à hautes caractéristiques mécaniques telles que résilience, limite élastique, résistance à la fatigue etc. Ces hautes caractéristiques mécaniques permettent notamment d'accoupler directement le moyeu à l'arbre d'entratnement pour les roues motrices. Ceci simplifie par conséquent le système d'entratnement du moyeu. D'autres particularités et avantages de l'invention appattront encore au cours de la description détaillée qui va suivre. Aux dessins annexés, on a représenté à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une demi-vue en perspective d'une première réalisation du moyeu conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe axiale du moyeu de la figure 1 et du système sur lequel est monté ce moyeu. La figure 3 est une demi-coupe axiale analogue à la figure 2 et montre une seconde réalisation du moyeu. En se reportant aux figures 1 et 2, on voit un moyeu prévu pour une roue de véhicule routier à pneumatiques jumelés. Ce moyeu est constitué par un corps 1 sensiblement de révolution autour de l'axe X-X de la roue. Le corps 1 présente deux portées intérieures cylindriques semblables 2 agencées coaxialement à l'axe X-X, et un plateau extérieur circulaire 9 ménagé entre ces portées 2 pour la fixation de la roue. Selon l'invention, la partie du corps 1 située entre les portées 2 présente une volte 4 délimitant une cavité 5 sensiblement de révolution autour de l'axe x Le corps 1 du moyeu est avantageusement réalisé en acier moulé de caractéristiques mécaniques élevées. Deux jantes monobloc 6 à disque 7 prévues pour des pneumatiques jumelés (non représentés) sont assemblées par leurs disques 7 et montées de manière coulissante sur la portée de centrage 3 conjointement à un tambour de frein 8. L'ensemble est en butée contre le plateau de fixation 9 du corps 1 adjacent à la portée 3 et est maintenu par des boulons de fixation 11 traversant les disques 7, le tambour 8 et des alésages 10 du plateau 9. Les disques 7 t le tambour de frein 8 sont centrés sur la portée 3 avec un léger jeu, pour faciliter le montage de la roue de sorte que les efforts sont exercés sur le plateau de fixation 9 par l'intermédiaire des boulons 11. La partie du corps 1 reliant le plateau de fixation 9 à la portée 2 située du ctté droit de la Figure 2 est plus épaisse que celle qui relie le plateau 9 à l'autre portée 2, en raison du décalage, dans 1' exemple représenté, du plateau 9 vers la portée 2 situé du ctté droit. Le corps 1 du moyeu est traversé axialement par un arbre d'entratnement. Dans l'exemple représenté, le moyeu est destiné à équiper une roue motrice et comporte à cet effet des moyens permettant son entratnement en rotation par un arbre 12 coaxial å l'axe X Ces moyens comprennent essentiellement un système de cannelures intérieures 13 agencées près d'une extrémité du corps 1. Ces cannelures 13 reçoivent un disque Xerminal 14 de arbre 12, muni de cannelures correspondantes qui assurent donc llaccouple- ment direct du moyeu à l'arbre d'entratnement 12. Les portées 2 sont bordées du c8té de la votive 4 par des collerettes annulaires 15 semblables contre lesquelles viennent en butée des roulements à rouleaux 16 montés en appai sur les portées 2. Les roulements 16 sont engagés de manière coulissante sur une fusée porteuse 17 fixe et reliée au chassis (non représenté). Le roulement 16 disposé du côté du corps 1 opposé aux cannelures d'entratnement 13 coopère avec un épaulement 21 de butée ménagé sur la périphérie de la fusée 17. Un collier 22 vissé sur cette a8me extrémité du corps 1 et équipé d'un joint annulaire 19 en appui sur la fusée 17 assure l'étanchéité entre le corps 1 et cette fusée 17. Le roulement 16 situé du côté du disque terminal 14 est maintenu par une butée 18 vissée sur l'extrémité de la fusée 17. L'étanchéité du moyeu est complétée par un second joint annulaire 23 monté sur le corps 1 entre le disque 14 et une plaque circulaire 24.de fermeture du moyeu. Dans la réalisation représentée, un tube 25 est monté axialement à l'arbre 12, à l'intérieur de la volte 4, et est fixé aux bords de cette dernière par sertissage sur les collerettes 15. On peut alors remplir l'espace compris entre les parois du tube 25 et la fusée porteuse 17 par de la graisse pour la lubrification des roulements à rouleaux 16. Le tube 25 permet donc de réduire la quantité de graisse de lubrification des roulements 16 à la quantité effectivement nécessaire. Si par contre cette lubrification est assurée par de l'huile, le tube 25 n'est plus nécessaire et on remplit d'huile la cavité 5. Le moyeu visé par l'invention peut aussi comporter, comme dans la réalisation représentée, une denture extérieure 26 taillée autour de l'extrémité du corps 1 opposée à la plaque d'obturation 24. Cette denture 26 peut dtre adaptée~pour engrener avec un dispositif antipatinage d'un type connu en lui-m8me et qui ne sera donc pas décrit. Le moyeu qui vient d'entre décrit peut & re réalisé, soit en une seule pièce moulée, soit en deux parties qui sont assemblées par un cordon de soudure comme indiqué par exemple en 27 sur le Figure 2. Comme on l'a déjà mentionné, l'un des principaux avantages du moyeu visé par l'invention est le gain de poids par rapport aux moyeux en fonte ou acier généralement utilisés, grâce à la volte réservée entre les portées 2. Cette architecture répartit d'autre part très avantageusement les efforts exercés sur le plateau 9 sur les portées 2 et les roulements 16. L'allègement obtenu rend possible l'utilisation d'acier au lieu de fonte pour constituer le moyeu sans accroissement du prix de revient. Les aciers à haute limite élastique sont particulièrement indiqués, par exemple l'acier À 56 M3 ou l'acier 20 M D 5 (normes AFNOR). L'utilisation d'acier moulé de hautes caractéristiques mécaniques permet d'accoupler directement le moyeu à l'arbre d'entratnement 12, pour les roues motrices. Les cannelures d'entratnement 13 peuvent d'ailleurs avantageusement subir un durcissement superficiel qui accrott leur résistance mécanique aux efforts de l'arbre d'sntratnement 12. La réalisation du moyeu représentée à la figure 3 vise également une roue motrice et diffère de la précédente essentiellement par le système d'entratnement en rotation. Cet entratnement est assuré par un chapeau 28 coiffant l'extrémité de l'arbre 12 et solidaire de cet axe en rotation, par exemple au moyen de cannèlures. Le chapeau 28 est d'autre part fixé au corps 1 du moyeu par des boulons 29. Cette seconde réalisation nécessite pour le corps 1 du ctté du système d'entratnement une épaisseur légèrement supérieure à celle de la réalisation des figures 1-2. Ceci provient de la nécessité de ménager dans le corps 1 des trous de fixation pour le chapeau 28 en conservant au corps 1 une résistance mécanique suffisante. Par contre, le système d'entratnement par ce chapeau 28 évite des traitements complémentaires de durcissement superficiel comme ceux mentionnés pour les cannelures 13 de la réalisation de la figure 2. Le moyeu prévu par l'invention est particulièrement intéressant pour les véhicules routiers de fort tonnage du type "poids lourds" et pour les véhicules de chantier, dans lesquels les efforts subis par les moyeux de roue sont extremement élevés. Mais l'invention pourrait tout aussi bien s'appliquer à d'autres types de véhicules requérant des conditions de fonctionnement analogues. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites et peut comporter des variantes d'exécution dans le cadre des revendications ci-sprbs. Ainsi, à titre d'exemple, le moyeu ne comporte évidemment pas de cannelures 13 s'il est destiné à une roue non motrice. D'autre part, on peut tout aussi bien utiliser pour constituer le moyeu des matériaux autres que l'acier, mais présentant des caractéristiques mécaniques comparablas. REVENDICATIONS 10 Moyeu de roue de véhicule comportant un corps sensiblement de révolution autour de l'axe de la roue, ce corps présentant des portées intérieures cylindriques destinées à recevoir des roulements, une portée de centrage et un plateau extérieur de fixation de la roue agencés entre ces portées,caractérisé en ce que le corps du moyeu présente entre les portées une voûte sur laquelle sont ménagés le plateau de fixation de la roue et la portée de centrage. 2. Moyeu conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé en acier moulé à hautes carastéristiques mécaniques. 3. Moyeu conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant son entraînement en rotation par un arbre. 4. Moyeu conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'entratnement en rotation comportent, à l'une des extrémités du moyeu, un système de cannelures intérieures agencées pour recevoir l'arbre d'entraînement. 5. Moyeu conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'entratnement en rotation comportent un chapeau solidaire en rotation de l'arbre d'entratnement et fixé au corps du moyeu. 6. Moyeu conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu il comprend à l'une de ses extrémités une denture agencée pour engrener avec un dispositif antipatinage. 7. Moyeu conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu il comporte un tube destiné à recevoir de la graisse pour les roulements, monté axialement à l'intérieur de la volte et fixé aux bords de cette dernière. 8. Moyeu conforme à l'une des revendications 4 et 6, caractérisé en ce que les cannelures et/ou la denture présentent une dureté superficielle supérieure à la dureté du reste du corps du moyeu.