Brevet FR2515117A1 — publié le 19830429

La présente invention est relative à un dispo- sitif de montage de roue, notamment d'une roue directrice et motrice de véhicule automobile, du type comprenant un flasque porte-roue et un roulement à double rangée d'élé- ments de roulement qui comporte,d'une part deux bagues intérieures et, d'autre part, une bague extérieure reliée à la suspension du véhicule, notamment au pivot de roue. Depuis un certain temps, un objectif prioritai- re dans l'industrie automobile réside dans la recherche d'un moindre poids, d'un moindre prix et d'une plus grande liberté de débattement pour les roues suspendues, notamment pour les roues motrices et directrices. Pour ces dernières, d'une façon générale, le centre du joint homocinétique de transmissionadjacent à I 5 la roue est placé approximativement sur la ligne d'arti- culation du pivot de roue Matériellement, le pivotement ou braquage de la roue est donc limité soit par la con- ception du pivot lui-même, soit par le contact de la roue avec la carrosserie, soit enfin par les possibilités du joint homocinétique. Par conséquent, pour améliorer le braquage d'un véhicule à traction avant dont le pivot de roue a une construction donnée, on peut tout d'abord essayer d'aug- menter la possibilité d'angularité du joint homocinétique. Cette première possibilité se heurte rapidement à des difficultés telles que la réduction sensible de la capa- cité en couple du joint, l'augmentation du travail angu- laire du soufflet d'étanchéité du joint homocinétique, etc Une autre possibilité consiste à déplacer autant que faire se peut le centre dujointhomocinétique vers la roue, car ceci réduit l'angle de brisure du joint pour chaque position angulaire de la roue, pour un joint homocinétique donné. Afin de pouvoir déplacer le centre du joint homocinétique vers la roue, il faut modifier la concep- tion des roulements ou leur dimensionnement Il a été envisagé ce que les spécialistes appellent des roulements de 3 ème et de 4 ème générations, qui ont en commun la par- ticularité d'utiliser une seule bague intérieure pour les deux rangées de billes En effet, on réduit ainsi l'épaisseur de matière nécessaire à l'intérieur du rou- lement, ce qui libère de la place pour loger une partie IO du joint homocinétique, qui a généralement une forme convergente vers la roue Cependant, avec une telle solution,on n'obtient plus, et de loin, le remplissage maximal en billes du roulement, ce qui en réduit consi- dérablement la capacité et/ou la durée de vie; de plus, I 5 il se pose également d'autres problèmes, notamment des problèmes d'étanchéité. On peut également-penser a augmenter sensi- blement le diamètre des bagues du roulement, en conser- vant la conception classique à deux bagues intérieures séparées Cependant, cette solution est loin d'être optimale, tant du point de vue du coût de réalisation que de celui du poids de l'ensemble du montage. L'invention a pour but de fournir un dispositif de montage de roue permettant, pour un diamètre utile donné du roulement, de diminuer le coût et le poids et de libérer de la place à l'intérieur du roulement. A cet effet, l'invention a pour objet un dis- positif de montage de roue du type précité, caractérisé en ce que la bague intérieure du roulement adjacente au flasque est monopièce avec ce flasque, et-en ce que cet- te pièce et l'autre bague intérieure du roulement sont portés par une pièce tubulaire de centrage. Dans un -ode de réalisation particulièrement avantageux du point de vue du poids et de l'encombrement radial du roulement,la bague intérieure du roulement op- posée au flasque est monopièce avec la pièce tubulaire. De préférence,la pièce formant flasque et bague intérieure est rendue solidaire de la pièce tubulaire au moyen d'une rondelle de liaison en translation et en rota- tion. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés,qui en représentent seulement quelques modes d'exécution Sur ces dessins: la Fig 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de montage suivant l'invention,appliqué au mon- tage d'une roue motrice et directrice; les Fig 2 et 3 sont des demi-vues analogues de deux variantes du dispositif de la Fig 1,le joint homociné- tique de transmission ayant été omis en grande partie. Le dispositif de montage 1 représenté à la Fig 1 est destiné au montage sur un véhicule automobile à trac- tion avant d'une roue motrice et directrice (non représentée) qui se fixe sur un flasque porte-roue 2 Le dispositif 1 comprend un roulement à billes 3 à deux rangées de billes à contact oblique,et une pièce tubulaire centrale 4 sur laquel- le est fixé un joint homocinétique 5 de transmission du type à tripode retenu axialement. Le flasque 2 est pourvu à sa périphérie intérieure d'un prolongement tubulaire 6 qui s'éloigne de la roue et forme une bague intérieure 7 du roulement 3 L'autre bague intérieure 8 de ce roulement est séparée et de même diamè- tre intérieur Le roulement comporte une bague extérieure 9 en une seule pièce,à deux pistes de roulement tournées axialement vers l'extér eur de cette bague,qui porte une bride 10 de fixation sur-un pivot de roue 11 schématisé en traits mixtes et relié à la suspension du véhicule (non représentée). Llaxe X-X du pivot 11 passe à peu près par le centre 0 du joint 5,qui est fixe par rapport au flasque 2 et situé sur l'axe commun Y-Y du flasque et du roulement La pièce tubulaire 4 présente extérieurement, partir de la roue, une partie saillante 12, uné partie 13 en contact avec les surfaces intérieures lisses du flasque 2, de son prolongement 6 et de la bague 8, un épaulement radial 14 contre lequel bute cette bague 8, et une partie d'extrémité évasée 15 Sur la tranche 16, plane et radiale, de la partie 15 est soudée la tranche d'un manchon 17 qui constitue le bol du joint 5; sur la paroi-intérieure de ce manchon sont fixées les extré- mités extérieures des trois bras 18 du tripode, tandis que la tulipe 19 du joint 5 est solidaire d'un arbre moteur transversal 20 Un soufflet de protection 21 relie à joint étanche l'extrémité libre du manchon 17 à un cercle de l'arbre 20. Pour asembler le dispositif 1, on emmanche à force la bague 8 sur la pièce 4 jusqu'à ce qu'elle bute contre l'épaulement 14; on met en place une première rangée de billes avec sa-cage et sa garniture d'étanchéi- té; on met en place la bague extérieure 9; on met en pla- ce la deuxième rangée de billes, avec sa cage et sa gar- niture d'étanchéité; on emmanche à force le flasque 2 sur la pièce 4 jusqu'à ce que son prolongement 6 bute contre la bague 8; et on enfile sur la partie 12 de la pièce 4 une rondelle de solidarisation 22. La rondelle 22 présente sur une face des can- nelures radiales 23 qui viennent en prise avec des canne- lures conjuguées 24 prévues sur la face extérieure du flasque 2 On pousse cette rondelle contre le flasque jusqu'à cbten- tion de la précontrainte désirée sur les bagues 7 et 8,et on fioe la position de la rondelle 2 par soudure,par exemple par un-procédé de soudage par bombardement électronique Une capsule légère 25 disposée dans la pièce 4 complète la protection étanche du joint 5. On voit que seules deux épaisseurs de métal sont nécessaires au droit du roulement 3: celle de la bague 7 ou 8, et celle de la pièce tubulaire 4 Par con- séquent, pour un diamètre utile donné du roulement 3, un espace important est disponible à l'intérieur de ce rou- lement, ce qui permet de disposer le centre O du joint 5 Io plus près du plan de charge P de la roue que dans les agencements habituels-, tout en gagnant du poids, à un coût réduit et en assurant un centrage suffisant du flas- que 2 et du roulement 3. Il faut aussi remarquer que le dispositif de. I 5 montage de l'invention est compatible avec n'importe quel type de joint de transmission Si le couple à transmettre est suffisamment faible, on peut même envisager de loger complètement le joint dans la pièce 4, laquelle jouerait alors en supplément le rôle du manchon 17. La variante de la Fig 2 ne diffère de la pré- cédente que par le mode de montage de la rondelle 22 En effet, dans ce cas, cette rondelle a une section en L et présente également des cannelures axiales intérieures 26 qui cxcpèrent avec des cannelures conjuguees 27 prévues sur la partie saillante de la pièce 4 La rondelle 22 est attaquée axialement par un écrou borgne 28 qui se visse dans la partie d'extrémité de la pièce 4 jusqu'à obten- tion de la précontrainte désirée pour le roulement 3. L'écrou 28 ferme la pièce 4 à joint étanche, de sorte que la capsule 25 est supprimée Cette variante, un peu plus lourde que celle de la Fig 1, est avantageuse par sa plus grande facilité de réalisation en grande série et par sa possibilité de démontage rapide, notamment lorsque, comme représenté à la Fig 2, le diamètre extérieur maximal du joint 5 ne lui permet pas de traver- ser le pivot de roue 11 Cependant, la variante à rondel- le soudée de la Fig 1 peut elle aussi être facilement démontée par un spécialiste. La variante de la Fig 3 reprend le mode de montage de la rondelle 22 de la Fig 2 mais permet simul- tanément de diminuer encore le poids du dispositif et d'augmenter encore l'espace disponible à l'intérieur du roulement 3 Pour cela, la bague 8 est venue de matière I O avec la pièce tubulaire 4 Celle-ci présente dans ce but, à partir du prolongement du flasque 2, un épaulement 29 contre lequel bute ce prolongement, une partie axiale puis divergente 30 constituant la bague 8, puis la partie évasée 15 Intérieurement, la pièce 4 présente ainsi, en- I 5 tre sa partie courante portant le prolongement 6 et sa partie évasée 15, un gradin 31 qui permet de gagner de l'espace pour loger le joint 5 Le tracé en traits mixtes de la Fig 3 illustre ce gain d'espace par comparaison avec l'agencement de la Fig 2, gain qui est bien entendu accompagné du gain du poids correspondant de métal et d'une simplification du dispositif. Dans chaque variante décrite ci-dessus, le manchon 17 pourrait bien entendu être venu de matière avec la pièce tubulaire 4 De plus, enl'absence du joint 5, le dispositif de montage s'applique au montage de n'importe quelle roue de véhicule, avec les avantages décrits plus hauts sauf évideoement ceux relatifs à la possibilité de rapprocher le joint de la roue. REVENDICATIONS - 1 Dispositif de montage de roue,notamment d'une roue directrice et motrice de véhicule automobile,du type comprenant un flasque porte-roue ( 2) et un roulement ( 3) à double rangée d'éléments de roulement qui comporte,d'une part,deux bagues intérieures ( 7,8) et,d'autre part,une ba- gue extérieure ( 9) reliée à la suspension du véhicule,notam- ment au pivot de roue ( 11),-caractérisé en ce que la bague intérieure ( 7) du roulement adjacente au flasque est mono- pièce avec ce flasque,et en ce que cette pièce et l'autre bague intérieure ( 8) du roulement sont portées par une piè- ce tubulaire de centrage ( 4). 2 Dispositif de montage suivant la revendication 1,caractérisé en ce que la pièce formant flasque ( 2) et bague intérieure ( 7) ainsi que l'autre bague intérieure ( 8) sont emmanchées à force sur la pièce tubulaire ( 4). 3 Dispositif de montage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la bague intérieure ( 8) du roulement ( 3) opposée au flasque ( 2) est monopièce avec lapièce tubulaire( 4) 4 Dispositif de montage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que la pièce formant flasque ( 2) et bague intérieure ( 7) est rendue soli- daire de la pièce tubulaire ( 4) au moyen d'une rondelle ( 22) de liaison en translation et en rotation. Dispositif de montage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la rondelle ( 22) présente des cannelu- res frontales ( 23) en prise avec des cannelures frontales ( 24) de la faca extérieure du flasque ( 2) et est soudée sur la pièce tubulaire ( 4). 6 Dispositif de montage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la rondelle ( 22) présente e des cannelures frontales ( 23) en prise avec des cannelu- res frontales ( 24) de la face extérieure du flasque ( 2), et des cannelures axiales intérieures ( 26) en prise avec des cannelures conjuguées ( 27) de la pièce tubulaire ( 4), et en ce qu'un organe fileté ( 28) est vissé dans la pièce tubulaire et presse la rondelle contre le flasque ( 2). 7. Dispositif de montage suivant l'une quel- conque des revendications 1 à 6, pour roue motrice, carac- térisé en ce qu'un organe récepteur ( 17) de joint de transmission ( 5) est solidaire de la pièce tubulaire ( 4). 8. Dispositif de montage suivant la reven- dication 7, caractérisé en ce que la pièce tubulaire ( 4) forme elle-même l'organe récepteur ( 17).