Brevet FR2514301A1 — publié le 19830415

251430-1 : Unité de montage pour roues motrices de véhicule automobile. La présente invention se rapporte à une unité de montage pour roues motrices de véhicule automobile constituée par une bague intérieure comportant un alésage axial traversant, par une bague extérieure fixée au châssis du véhicule et par des éléments roulants tournant entre ces bagues, la bague inté- rieure comportant sur son côté mené un joint d'entraînement ou analogue inséré dans son alésage et, sur son côté menant, une bride de fixation venue d'une seule pièce avec la bague et s'étendant radialement vers l'extérieur, des moyens s'enga- geant dans l'alésage de la jante de roue et/ou du disque de frein étant prévus pour le centrage de cette jante et/ou de ce disque de frein sur la surface frontale extérieure de la bride de fixation. Dans une unité de montage connue du type précité, la surface frontale extérieure de la bride de fixation comporte une bague de centrage et un embout de centrage faisant saillie axialement vers l'extérieur et venu d'une seule pièce avec la bride de fixation, ces deux éléments servant au centrage de-la jante de la roue et/ou du disque de frein ou analogue sur la bague intérieure (demande de brevet allemand 2 457 949, fig. 3) La surface frontale, tournée vers la bride de fixation, de la bague de centrage de cette unité de montage connue doit Otre fixée de façon résistante aux chocs par soudage-, vissage ou analogue sur la surface frontale extérieure plane de la bride de fixation Les points de fixation correspondants sur la face frontale de la bague de centrage sont soumis pendant -le fonctionnement à des efforts saccadés dirigés sensiblement dans le sens radial, qui agissent dans le plan de la surface frontale extérieure de la bride de fixation et sollicitent en cisaillement les moyens de fixation de la bague de centrage. Il est en outre très difficile de fixer la bague de centrage sur la surface frontale de la bride de fixation dans la posi- tion centrale exacte requise par rapport à l'alésage de la bague intérieure Si, comme dans l'unité de montage connue, on prévoit pour la jante de la roue un embout de centrage supplé- 2514301 i mentaire venu d'une seule pièce avec la bride de fixation, on obtient certes une plus grande résistance au cisaillement de l'embout de centrage Cet embout de centrage peut toutefois être usiné dans la surface latérale de la bride de fixation que moyennant la mise en oeuvre de moyens de fabrication importants, par enlèvement de copeaux A ceci s'ajoute le fait que dans l'unité de montage connue, l'étanchéité vers l'exté- rieur, c'est-à-dire du côté menant du joint d'entratnement inséré dans l'alésage de la bague intérieure, doit être assu- rée par des rondelles d'étanchéité supplémentaires ou analogues. A cet effet, dans une autre unité de montage connue pour roues motrices de véhicule automobile, on prévoit un couvercle de protection qui est fixé dans l'alésage axial traversant de la bague intérieure et qui recouvre le joint d'entraînement du côté menant (demande de brevet allemande 2 522 841) Le cou- vercle de protection, en plus des moyens de centrage disposés sur la surface frontale extérieure de la bride de fixation, doit être fixé de façon étanche et résistante aux chocs dans la bague intérieure La fabrication de l'installation de la bague intérieure de l'unité de montage connue sont par consé- quent compliquées et coûteuses. La présente invention a pour objet de réaliser une unité de montage du type précité pour roues motrices de véhicule automobile qui tout en autorisant une fabrication et une installation simples et économiques dela bague intérieure, permet une fixation robuste et exactement centrée de la jante de la roue èt/ou du disque de frein sur la bague intérieure et garantit en même temps une étanchéité résistante aux chocs du joint d'entraînement ou analogue dans l'alésage de la bague 3 O intérieure côté menant. Ce résultat est atteint, selon l'invention, par le fait que les moyens prévus pour le centrage de la jante de roue et/ou du disque de frein sont formés par une bague qui comporte une section de fixation fixée de façon étanche par sa surface )5 latérale dans l'alésage de la bague intérieure, une section de centrage faisant saillie axialement par rapport à la surface frontale extérieure de la bride de fixation de la bague inté- rieure et munie, pour le centrage de la jante de roue et/ou du disque de frein, d'une surface coaxiale à la-surface latérale de la section de fixation, et une section de paroi-fermant complètement l'alésage de la bague de centrage. Gr&ce à l'agencement selon l'invention, on arrive à ce que l'alésage de la bague intérieure de l'unité de montage soit complètement fermé de façon étanche et résistante aux chocs, côté menant, de façon que le joint d'entraînement dans l'alésage de la bague intérieure soit protégée contre la pénétration de salissure et les jets de pierres de l'extérieur. Dans les modes de réalisation classiques, l'alésage de la bague intérieure de l'unité de montage est fermé, côté menant par une section de paroi radiale venue d'une seule pièce avec la bague de telle sorte que le façonnage de l'ébauche de la bague intérieure nécessite la mise en oeuvre d'efforts de déformation relativement élevés lors du forgeage ou matriçage (demande de brevet allemand 2 708 416) Avec cette ébauche munie d'une section de paroi venue d'une seule pièce, il n'est pas toujours possible d'exécuter une trempe parfaite au niveau des chemins de roulement pour les éléments roulants du joint d'entraînement ou au niveau des chemins de roulement pour les éléments roulants du roulement de roue si bien que les fis- sures de trempe peuvent se former au raccordement entre la section de paroi radiale et la section de bague de l'ébauche. 2-5 La bague intérieure de l'unité de montage selon l'inven- tion, fabriquée à partir d'une ébauche annulaire présentant un alésage traversant, peut par contre être façonnée économique- ment en mettant en oeuvre des forces de forgeage et/ou de matriçage relativement faibles si bien qu'il ne se forme pas de fissures préjudiciables, ni lors du formage de copeaux de l'ébauche, ni lors de l'usinage ou de la trempe consécutif. Dans l'ébauche munie d'un alésage traversant, aussi bien la surface d'appui pour la bague de centrage que les surfaces de contact des éléments roulants du joint d'entratnement peuvent être par ailleurs usinées au cours d'une seule et même opéra- tion sur une machine-outil par enlèvement de copeaux si bien que la surface d'appui dela bague de centrage et les surfaces de contact du joint d'entraînement dans l'alésage de la bague intérieure sont toujours parfaitement en alignement La jante de la roue et/ou le disque dé frein est donc toujours maintenu dans l'alignement de l'axe du joint d'entraînement monté dans l'alésage de la bague intérieure Il en résulte des faibles masses excentrées sur la bague intérieure rotative, de sorte que celle-ci n'est soumise qu'à de faibles balourds qu'il suffit de compenser par de petites masses d'équilibrage instal- lées sur le corps de la roue. Selon une particularité avantageuse de l'invention, aussi bien la surface latérale extérieure de la section de fixation de la bague de centrage que les surfaces de centrage disposées coaxialement à cette surface sont cylindriques. Il est par ailleurs préférable que la section de paroi de la bague de centrage soit réalisée sous la forme d'une section de fond disposée sensiblement radialement et raccordée à l'une des deux extrémités de la bague de centrage. Grâce à ces configurations selon l'invention, la bague de centrage peut être fabriquée-avec une parfaite précision de forme par un procédé économique d'emboutissage à partir d'un matériau en bande (tôle d'acier), si bien que l'on peut suppri- mer tout usinage onéreux par enlèvement de copeaux de la bague- de centrage. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la surface latérale de la section de fixation de la bague de centrage peut être assjettie avec ajustement pressé dans l'alésage de la bague intérieure Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la bague de centrage est soudée à la bague intérieure Ces conceptions avantageuses selon l'in- vention permettent de fixer la bague de centrage sur la bague intérieure par des moyens de centrage sur-la bague intérieure par des moyens simples et particulièrement économiques. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip- tion de plusieurs modes de réalisation pris comme exemple et non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel la fig 1 représente en coupe longitudinale une unité de montage selon l'invention; les fig 2, 3, 4, 5 et 6 représentent respectivement en coupe longitudinale des variantes d'une bague intérieure-avec disque de frein pour l'unité de montage représentée sur la fig 1. Sur la fig 1, la référence 1 désigne la bague intérieure rotative et la référence 2 la bague extérieure fixe, assujet- tie au chassis (non représenté), d'une unité de montage pour roues motrices de véhicule automobile Entre la bague exté- rieure 2 et la bague intérieure l tournent des éléments rou- lants 3 qui sont ici des billes et sont disposés en deux rangées Sur son côté menant (c 6 té gauche sur le dessin), la bague intérieure 1 comporte une bride de fixation 4 venue d'une seule pièce avec la bague et s'étendant radialement-vers l'extérieur Sur sa surface frontale extérieure 5 de la bride de fixation 4 sont fixés un disque de frein 6 et une jante de roue 7 maintenus par des vis 8 engagées axialement dans la bride de fixation 4 Dans l'alésage axial traversant de la bague intérieure 1 est monté un joint d'entraînement 9 en soi connu, disposé sur son côté mené de la bague 1 L'arbre d'en- traînement l se trouve en prise par une denture avec la partie intérieure 10 du joint 9 L'arbre d'entraînement l par l'intermédiaire d'éléments roulants sphériques 13-engages dans des rainures longitudinales de la partie intérieure O 10 et dans des surfaces de contact 12 en forme de rainures ménagées dans l'alésage de la bague intérieure 1, transmet ainsi un couple à la bague intérieure 1 de façon que celle-ci soit entraînée en rotation par rapport à la bague extérieure 2. Entre la bride de fixation 4 et la bague extérieure 2, une coiffe annulaire 14 est fixée élastiquement dans une gorge annulaire de la surface latérale extérieure de la bague inté- rieure 1 Cette coiffe annulaire 14 comporte une section radiale 15 qui est maintenue à faible distance de la surface frontale de la bride de fixation 4 et dont l'extrémité radia- lement extérieure s'appuie axialement sur la surface frontale interne de la bride de fixation 4. Du côté menant, une bague d'étanchéité 16 avec douille de protection 17 est fixée sur la surface latérale de la bague 2514330 I extérieure 2 Des lèvres de cette bague d'étanchéité 16 glisse sur la section radiale 15 de la coiffe 14 Sur le côté axiale- ment opposé de la bague extérieure 2 (coté mené), une rondelle d'étanchéité 18 est insérée dans une gorge annulaire pratiquée dans l'alésage de la bague extérieure 2 Cette rondelle d'étan- chéité 18 glisse sur la surface latérale extérieure de la bague intérieure 1. Un joint à soufflet 19 est fixé par une bague de serrage sur la surface latérale extérieure de la bague intérieure 1 Ce joint à soufflet 19 entoure l'arbre d'entraînement il de façon que le joint 9, sur son côté mené soit protégé contre la pénétration des salissures et, simultanément, le lubrifiant soit retenu dans l'espace 21 du joint 9 à l'intérieur de l'alésage de la bague intérieure 1. Une bague 22 montée dans l'alésage de la bague intérieure 1, côté menant, sert de moyen pour le centrage de la jante 7 de la roue et du disque de frein 6 Cette bague de centrage 22 comporte une section de fixation 23 qui par sa surface latérale est engagée de façon étanche et avec ajustement pressé dans l'alésage de la bague intérieure 1 Cette bague de centrage 22 comporte en outre une section de-centrage 24 faisant saillie axialement par rapport à la surface frontale extérieure 5 de la bride de fixation 4 Cette section de centrage 24, pour le centrage de la jante 7 de la roue, porte sur sa surface laté- rale une surface de centrage externe 27 disposée coaxialement à la surface latérale de la section de fixation 23 et, pour le centrage du disque de frein 6, une surface de centrage inté- rieure 26 de diamètre légèrement plus grand La surface laté- rale de la section de fixation 23, de même que les surfaces de centrage 25 et 26 disposées coaxialement à cette dernière, sont ici réalisées cylindriques. Sur sa surface latérale, la bague de centrage 22 comporte en outre, un épaulement annulaire 27 faisant saillie vers l'extérieur dans le sens radial Cet épaulement 27 est situé entre le disque de frein 6 et une section de surface radiale 28 de la bride de fixation 4, cette section de surface radiale étant décalée vers l'intérieur par rapport à la surface fron- 251-4301 tale 5 En serrant les vis 8 dans la bride de fixation 4 on enserre l'épaulement 27 de la bague de centrage-22 entre le disque de frein 6 et la section de surface radiale 28 de la bague intérieure 1 et on le fin:e ainsi axialement dans -I'alî& sage de la bague intérieure 1. La bague de centrage 22 comporte une section de paroi sensiblement radiale qui ferme complétement son alésage et qui dans le cas présent est réalisé sous la forme d'un fond 29 situé à l'extrémité interne (côté mené) de la bague de cen- trage 22 La bague de centrage 22 est par ailleurs fabriquée en acier sans enlèvement de copeaux par matriçage à froid ou à chaud. Lors de sa fabrication, la bague intérieure 1 de l'unité de montage peut tout d'abord être réalisée sans enlèvement de copeaux sous la forme d'une ébauche avec un alésage traversant, forgeage ou matriçage Pour la finition de la bague intérieure 1, il suffit alors d'usiner par enlèvement de copeaux la - surface frontale extérieure 5 de la bride de fixation 4, les chemins de roulement 12 et 13 pour les éléments roulants 3, 13 et la section de l'alésage servant de surface d'appui à la section de fixation 23 de la bague-de centrage 22. La fig 2 représente-en coupe longitudinale une variante de la bague intérieure 1 avec disque de frein, pouvant être utilisée dans l'unité de montage selon la fig 1 Une bague de centrage 31 montée dans l'alésage de la bague intérieure 1 sert de moyen de centrage du disque de frein 6 et de la jante de roue (non représentée) Cette bague de centrage 31 comporte une section de fixation qui est ici réalisée sous la forme d'un épaulement 33 faisant saillie radialement sur la surface latérale 32 de- la bague de centrage 31 et est fixée par sa surface latérale cylindrique 32 de façon étanche dans l'alé- sage de la bague intérieure 1 La surface latérale 32 cylin- -drique se prolonge sans décrochement ou épaulement pour former la surface de centrage cylindrique 34 pour le disque de frein 6 Une surface de centrage cylindrique extérieure 35 est aménagée sur la section de centrage 24 faisant saillie axiale- ment par rapport à la surface frontale externe de la bride de fixation 4 Sur le côté extérieur du disque de frein 6, la jante de roue (non représentée) estmaintenue centrée sur la surface de centrage cylindrique 35-de la section de centrage 24, cette surface 35 ayant un plus petit diamètre que la surface de centrage 34. Les deux surfaces de centrage cylindriques 34, 35 de la section de centrage 24 sont disposées coaxialement par rapport à la surface latérale cylindrique-32 de l'épaulement 33. La bague de centrage 31 comporte ici aussi une section de fond 29 qui ferme complétement son alésage et est'placée à son extrémité interne (côté mené) Cette extrémité interne de la bague de centrage 31 est raccordée par des soudures 36 à la bague intérieure 1. La fig 3 représente en coupe longitudinale une variante de la bague intérieure 1 avec disque de frein 6 Dans la bague intérieure 1 est montée une bague de centrage 37 à surface latérale cylindrique lisse (sans épaulement) Cette bague de centrage 37 comporte une section de fixation 23 dont la surface latérale 32 est montée de façon étanche dans l'alésagede la bague intérieure i ainsi qu'une section de centrage 24 faisant saillie axialement par rapport à la surface frontale externe 5 de la bride de fixation 4 La section de centrage 24 s'engage par sa surface de centrage cylindrique 38 disposée coaxialement à la surface latérale 32, dans l'alésage cylindrique de la jante de roue (non représentée) qu'elle maintient ainsi parfaitement centrée A l'extrémité interne (côté mené) de la bague de centrage 37 se trouve une section de fond 29 disposée radiale- ment et fermant complètement l'alésage de la bague intérieure. Le disque de frein 6 est ici centré sur la surface latérale d'un embout ou épaulement 39 faisant saillie axialement sur la bride de fixation 4 Pour le reste, la bague de centrage 37, à son extrémité interne, prend appui axialement dans l'alésage de la bague intérieure 1 sur un épaulement 40 tourné radialement vers l'intérieur. La fig 4 représente une autre bague intérieure 1 dans laquelle est montée une bague de centrage 41 à paroi relati- vement mince et d'épaisseur constante Cette bague de centrage 41 est analogue à celle représentée sur la fig 3 mais ici le disque de frein 6 est maintenu-sur la surface de centrage cylindrique 42 et la jante de roue (non représentée) sur une surface de centrage cylindrique 43 qui est formée sur une section de centrage 44, se raccorde à la surface-42 et est décalée radialement vers l'intérieur par rapport à cette dernière La bague de centrage à paroi mince 411 est réalisée en acier à ressort et, par la surface latérale cylindrique 32 de sa section de fixation 23, est montée avec précontrainte élastique dans l'alésage de la bague intérieure 1 La section de fond 29 fermant complètement l'alésage de la bague inté- rieure 1 est bombée vers l'extérieur de façon que cette sec- tion de fond 29 puisse agir élastiquement dans le sens radial contre l'alésage de la bague intérieure 1. Dans la bague intérieure 1 représentée sur la fig 5 est également montée une bague de centrage 45 comportant une section de paroi fermant complètement son alésage Cette section de paroi est toutefois réalisée ici sous la forme d'une seceion de fond 46 radiale disposée à l'extrémité ex- terne (côté menant) de la section de centrage 44 sur la bague La surface de centrage 43 pour la jante de roue (non représentée) est rigidifiée par la section de fond 46 s'y raccordant de telle sorte que la bague de centrage 45 peut être réalisée en un matériau à paroi relativement mince et par conséquent moins lourde sans la rigidité de la surface de centrage 43 prévue pour la jante de roue soumise à des chocs en soit diminuée La bague de centrage 45 comporte par ail- leurs une section de fixation 23 dont la surface latérale cylindrique 32 est engagée de façon étanche et avec ajustement pressé dans l'alésage cylindrique de la bague intérieure 1 A son extrémité interne (côté mené), la bague de centrale 45 est munie de nez de retenue 47 qui font saillie radialement vers l'extérieur au-dessus de la surface latérale 32, s'engagent avec dans la gorge annulaire 48 pratiquée dans l'alésage de la bague intérieure 1 et maintiennent ainsi axialement la bague de centrage 45 dans l'alésage de la bague intérieure 1 Pour le montage, on enfonce la bague de centrage 45 de gauche à droite sur le dessin (fig 5) dans l'alésage de la bague intérieure 1 Pendant cet engagement, les nez de retenue sont repoussés radialement vers l'intérieur pour finalement s'en- gager élastiquemrnent dans la gorge annulaire 48 de l'alésage de la bague intérieure 1. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la fig 6, une bague de centrage 49 particulièrement rigide et réalisée en tôle d'acier est montée dans l'alésage de la bague inté- rieure 1 Sur son extrémité externe (côté menant), cette bague de centrage 49 est munie d'une section de fond 46 qui renforce la surface de centrage 43 prévue pour la jante de roue (non représentée) A son extrémité interne (côté mené), la bague de centrage est repiiée de 180 sur elle-même de telle sorte que l'épaisseur de sa paroi se trouve doublée De cette façon, la -bague de centrage 49 présente également une section de fixa- tion 23 relativement rigide dont la surface latérale cylin- drique 32 peut être engagée avec un fort serrage et un ajus- tement pressé relativement s r dans l'alésage de la bague intérieure La section de centrage 44 faisant saillie axia- lement par rapport à la surface frontale externe 5 de la section de fixation 23 comporte pour le disque de frein 6 une surface de centrage 42 qui, en raison de la double épaisseur de paroi de la bague de centrage 49, peut absorber sans dom- mage de fortes sollicitations par chocs Le décrochement que la surface de centrage interne 42 et la surface de centrage externe 43 forment sur la surface latérale de la bague de centrage 49 est adouci-et renforcé par des soudures 50. A l'intérieur de la bague de centrage 49 est placée une matière alvéolaire 51-contenant un lubrifiant et pouvant par exemple être constituée par une matière plastique à alvéoles ouverts remplie d'huile de lubrification Cette matière sert de réservoir délivrant le lubrifiant au joint 9 monté dans l'alésage de la bague intérieure 1 (fig I). Les exemples de réalisation qui viennent d'être décrits peuvent être modifiés dans le cadre de l'invention Il n'est par exemple pas obligatoire que les surfaces de centrage de la section de centrage soient cylindriques Elles peuvent notam- ment présenter aussi une section transversale polygonale, par exemple rectangulaire, qui-est adaptée à "l'alésage" de la jante de roue et/ou du disque de frein, de façon à assurer l'immobilisation en rotation de la jante de roue ou du disque de frein par rapport à la section de centrage de la bague de centrage Enfin, la surface latérale de la section de fixation de la bague de centrage peut également être fixée de façon étanche par collage dans l'alésage de la bague intérieure. 14301 REVENDICATIONS 1 Unité de montage pour roues motrices de véhicule automobile, constituée par une bague intérieure comportant un alésage agial traversant, par une bague-extérieure fixée au -5 chassis du véhicule et par des éléments roulants tournant entre ces deux bagues, la bague intérieure comprenant, sur son côté mené, un joint d'entraînement ou analogue inséré dans son alésage et, sur son côté menant, une bride de fixation venue d'une seule pièce avec la bague et s'étendant radialement vers l'extérieur, des moyens s'engageant dans l'alésage de la jante de roue et/ou du disque de frein étant prévus pour le centrage de ces dernières sur la surface frontale externe de la-bride de fixation, caractérisée par le fait que les moyens prévus pour le centrage de la jante de la roue ( 7) et/ou du disque de frein ( 61 sont formés par une bague de centrage ( 22, 31, 37, 41, 45, 50) qui Comporte une section de fixation ( 23, 33) qui, par sa surface latérale ( 32) est fixée de façon étanche dans l'alésage de la bague intérieure ( 1), une section de centrage ( 24, 44) faisant saillie axialement par rapport à la surface frontale cxterne ( 5) de la bride de fixation ( 4) de la bague intérieure ( 1) et munie, pour le centrage de la jante de roue ( 7) et/ou du disque de frein ( 6), d'une surface ( 25, 26, 34, , 42, 43) coaxiale à la surface latérale ( 32) de la section de fixation ( 23, 33), et une section de paroi ( 29, 46) fermant complètement l'alésage de la bague de centrage - 2 Unité de montage selon la revendication 1, caractéri- sée par le fait que la surface latérale ( 32) de la section de fixation ( 23, 33) de même que les surfaces de centrage ( 25, 26, 34, 35, 42, 43), disposées coaxialement à cette surface, sur la bague de centrage ( 22, 31, 37, 41, 45, 50), sont cylin- driques. 3 Unité de montage selon la revendication 1 ou 2, carac- térisée par le fait que la section de paroi de la bague de centrage ( 22, 31, 37, 41, 45, 50) est réalisée sous la forme d'une section de fond ( 29, 46) disposée sensiblement radiale- ment et raccordée à l'une des deux extrémités de la bague de centrage. 4 Unité de montage selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée par le fait que la surface latérale ( 32) de la section de fixation ( 23, 33) de la bague de centrage ( 22, 31, 37, 41, 45, 50) est montée avec ajuste- ment pressé dans l'alésage de la bague intérieure ( 1). Unité de montage selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée par le fait que la bague de centrage ( 22, 31, 37, 41, 45, 50) est soudée à la bague inté- rieure ( 1).