Brevet FR2596329A1 — publié le 19871002

La présente invention concerne une portée pour les roues motrices d'un véhicule motorisé, comportant un roulement, un joint homocinétique pour transmettre le moment de rotation à une roue ainsi 15 qu'un flasque pour y fixer la roue, la partie extérieure du joint homocinétique étant conçue d'une seule pièce avec le flasque et la bague intérieure du roulement étant disposée sur la face extérieure de la partie extérieure du joint homocinétique. Dans les solutions connues de l'art antérieur, le moyeu est 20 une pièce massive dont la rigidité s'obtient par l'épaisseur de paroi. A côté de cette pièce massive est en outre prévu un roulement à billes oblique à double piste, qui est disposé sur le moyeu, également avec une bague intérieure relativement épaisse. Dans les solutions de ce type, le poids de l'ensemble est très élevé. Ceci présente des 25 conséquences particulièrement négatives du fait que cette portée correspond aux masses non suspendues du véhicule. C'est pour ces motifs que l'on a déjà proposé aussi des conceptions du roulement et du joint homocinétique en une seule pièce. Ceci présente toutefois l'inconvénient qu'il faut alors choisir pour la partie extérieure du joint ho30 mocinétique et pour le flasque de la roue un matériau qui puisse satisfaire les exigences d'un roulement. Ces matériaux sont généralement plus coûteux que ceux qu'il faut habituellement choisir pour un flasque de roue ou pour un joint homocinétique. En outre, dans le cas d'une telle exécution d'une seule pièce, il n'est plus possible d'échan35 ger les différents composants, de sorte que, pour la maintenance, c'est 2 2596329 la totalité de ce coûteux ensemble qu'il faut remplacer. En partant de là, la présente invention a pour objet de créer une portée qui ne présente que de faibles masses en mouvement, mais soit néanmoins conçue suffisamment rigide pour satisfaire les exigences et qui permette - en outre de faire l'échange des différentes pièces sous forme d'ensembles les plus petits possible. Selon l'invention, on atteint cet objet par le moyen que la partie extérieure du joint homocinétique avec le flasque est fabriquée par formage sans enlèvement de copeaux, en particulier en tôle par em10 boutissage et/ou pressage de forme; que le flasque comporte, sur son extension périphérique, des zones de raidissement en creux de direction axiale, la zone axiale en creux étant, dans la direction de la partie extérieure du joint homocinétique conçue conme surface de butée et de fixation pour la bague intérieure du roulement et la surfa15 ce opposée étant conçue comme surface de fixation pour la roue et/ou le disque de frein. Dans le cas de cette conception il est avantageux d'obtenir, du fait des zones en creux, une rigidité notable aussi bien pour le flasque lui-même que pour la partie extérieure du joint homocinétique. 20 En outre, la bague intérieure du roulement donne l'appui nécessaire en direction radiale pour la partie extérieure du joint homocinétique. De plus ceci est encore aidé par la contrainte exercée sur la bague intérieure du roulement par les zones en creux. Du fait de la séparation du roulement et de la partie exté25 rieure du joint homocinétique, il est en outre possible de faire un échange sous forme d'ensembles plus petits. Si un roulement est endommagé, il suffit effectivement d'échanger le roulement mais non tout l'ensemble. Dans une telle conception, on économise en outre un poids notable, ce qui intervient favorablement sur les masses non suspendues. 30 Pour obtenir un autre raidissement, en particulier de la partie extérieure du Joint homocinétique, il est prévu que la partie extérieure du joint homocinétique présente des empreintes réparties sur la périphérie de sa surface extérieure. Si, en ce qui concerne le joint homocinétique employé, il 35 s'agit de ce que l'on appelle un joint homocinéti;ue à billes, la fa- brication de la configuration de la piste dans la partie extérieure du joint homocinétique est encore de ce fait influencée positivement, puisque les empreintes sont prévues entre respectivement deux pistes de billes voisines. On obtient en outre une section relativement cons5 tante, vu le long de la périphérie, et en même temps, dans le cas d'un joint résistant, on obtient de forme la surface de réception de la cage. Dans une autre réalisation de l'invention il est prévu que, respectivement, entre deux zones en creux voisines du flasque sont 10 venus de forme des ergots qui sont dirigés vers la partie extérieure du joint homocinétique et qui sont conçus avec des alésages de réception pour des broches de positionnement ou des vis de fixation de la roue. Grâce au formage des ergots, que l'on peut par exemple obtenir par repoussage du matériau lors du processus de perçage, on obtient 15 l'épaisseur de matériau nécessaire pour pouvoir rapporter les broches de positionnement ou les vis de fixation. La fixation de la bague intérieure de roulement se fait au moyen de vis. Dans ce but les zones en creux sont munies de perçages pour y mettre les vis. La bague intérieure du roulement présente des 20 trous de vis répartis de façon correspondante. Il est apparu que l'on obtient une distribution de forme particulièrement favorable s'il est prévu au moins trois zones en creux réparties sur la périphérie. De préférence on choisit le nombre des zones en creux égal au nombre des vis de fixation pour la roue. 25 Les caractéristiques de résistance de l'ensemble constitué du flasque et de la partie extérieure du joint homocinétique sont particulièrement favorables si, vu en coupe longitudinale, le flasque présente, aux endroits comportant des zones en creux, en partant de la surface périphérique extérieure de la partie extérieure du joint 30 homocinétique, une allure à peu prèà perpendiculaire à cette surface, puis, s'y raccordant, vu en direction radiale, une zone à allure en arc ou oblique qui va en s'éloignant de la partie extérieure du joint homocinétique et qui, avec cette allure, se transforme en une zone qui s'étend à nouveau radialement. Le flasque présente en outre dans 35 une autre zone, entre respectivement deux zones en creux, une zone 4 7 2596329 qui va tout d'abord en s'élargissant obliquement en s'éloignant de la partie extérieure du joint homocinétique puis se transforme en une zone radiale qui est identique à la zone radiale en laquelle se transforment les zones en creux. On peut y prévoir que les zones d'allure oblique ou la zone d'allure en arc et la zone d'allure oblique présentent; par rapport à l'axe longitudinal, des angles d'inclinaison différents. De ce fait on influence encore positivement les caractéristiques de rigidité. Au total il est prévu que la transition entre les zones en creux 10 et les autres zones du flasque se fait par des arrondis. Selon une autre caractéristique essentielle, il est prévu que la bague intérieure du roulement vient se loger à ajustement serré surla périphérie extérieure de la partie extérieure du joint homocinétique. On obtient de ce fait, de façon favorable, que la bague in15 térieure du roulement serve d'appui à la partie extérieure du joint homocinétique. On obtient une conception favorable de la bague intérieure du roulement dans le cas de laquelle il n'y a pas besoin de centrages supplémentaires qui pourraient influencer l'épaisseur radiale de la 20 bague intérieure du roulement si le roulement, en tant que roulement à bifles oblique à double piste, est conçu avec une bague intérieure divisée par éclatement et avec une bague extérieure d'une pièce avec un flasque pour la liaison avec un élément support de la roue. Le centrage y reprend le joint d'éclatement, ce joint d'éclatement étant 25 de préférence disposé obliquement par rapport à l'axe du roulement mais passant, dans la direction périphérique, entre les deux pistes de la bague intérieure. Grâce à la disposition oblique, on obtient un centrage à la façon de deux surfaces coniques venant en contact l'une dans l'autre. L'éclatement s'obtient en exerçant une pression 30 sur la bague du roulement en direction radiale après sa fabrication. En variante, la bague extérieure du roulement peut également être divisée par éclatement, la bague intérieure du roulement étant alors d'une seule pièce. En outre, dans une autre réalisation de la solution conforme 35 à l'invention, il est prévu que l'épaisseur du matériau du flasque et/ 2596329 ou de la partie extérieure du joint homocinétique varie le long de leurs extensions périphériques respectives, de sorte qu'il existe du matériau aux endroits qui ont la plus forte proportion de force à reprendre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une coupe longitudinale de la portée confor10 me à l'invention. La figure 2 est une coupe transversale de la partie extérieure du joint homocinétique qui constitue un ensemble avec le flasque et La figure 3 est une coupe A-B selon la figure 2. La portée conforme à la figure 1 est constituée du moyeu de roue 1, du joint articulé homocinétique 3 et du roulement 4. Le moyeu 1 est constitué du flasque 2 et de la partie extérieure 5 du joint homocinétique 3. L'un et l'autre sont conçus d'une seule pièce et fabriqués par emboutissage ou par pressage de forme à partir d'une ébau20 che en t8le. La forme de cet ensemble est décrite en détail à l'aide des figures 2 et 3. Le joint homocinétique 3 est constitué de la partie extérieure 5, et de la partie intérieure 29 et de la cage 30 disposée entre les deux, ainsi que des billes 31. La partie intérieure du joint homocinétique 29 présente des pistes pour billes 33 répar25 ties sur la périphérie et s'étendant dans la direction axiale. La partie extérieure 5 du joint homocinétique présente des pistes de billes 32 en nombre correspondant et réparties de façon correspondante sur la périphérie. La partie intérieure du joint homocinétique 29 possède une surface extérieure de forme sphérique par laquelle elle est re30 prise dans une surface sphérique creuse correspondante de la cage 30. A son tour la cage 30 est reprise, par sa surface extérieure sphérique, dans une surface sphérique intérieure correspondante de la partie extérieure du joint homocinétique 5. La cage 30 possède, sur sa périphérie, des découpes réparties en correspondance avec les pistes pour 35 billes 32, 33 de la partie intérieure 29 et de la partie extérieure 5 6 2596329 du joint homocinétique, découpes dans lesquelles sont disposées des billes 31 et qui pénètrent dans les pistes respectivement correspondantes 32, 33 de la partie intérieure et de la partie extérieure du joint homocinétique 29,5. On obtient de ce fait une liaison, au point 5 de vue moment de rotation, entre la partie intérieure 29 et la partie extérieure 23 du joint homocinétique. La partie intérieure 29 du joint homocinétique est elle-même reliée à son tour à un arbre d'entraînement 34 par lequel passe le moment de rotation. L'arbre d'entralnement 34 est réglable angulairement par rapport à la portée. La bague 10 intérieure 6 du palier 4 est reprise, par son alésage 39, sur la face extérieure 7 de la partie extérieure 5 du joint homocinétique. La bague intérieure 6 du palier vient à ajustement serré sur la face extérieure 7 de la partie extérieure 5 du joint homocinétique. En outre la bague intérieure 6 du palier s'appuie axialement, par une surface 15 d'appui 28, contre la surface d'appui 9 du flasque 2 et elle est contrainte axialement contre celui-ci par les vis de fixation du palier 17. La bague intérieure 6 du palier présente des alésages traversants 41 ou des alésages de fixation et le flasque 2 présente des alésages de fixation répartis de façon correspondante. Les vis de fixation du 20 palier 17 passent à travers les deux et sont bloquées par un écrou. En outre un capuchon de fixation 35 pour appliquer un soufflet 36 est maintenu par les vis de fixation du palier 17. L'extrémité non représentée du soufflet 36 est fixée, avec étanchéité, sur l'arbre d'entrainement 34. Le flasque 2 présente enroutre des ergots 13 qui sont répartis sur la périphérie et dans lesquels sont prévus des alésages 14, en particulier des taraudages. Le taraudage 14 sert à recevoir des broches de positionnement ou des vis de fixation de la roue 15 avec lesquelles on peut bloquer la roue du véhicule. De plus le flasque 2 30 présente des alésages 38 pour la fixation d'un disque de frein 11. Le disque de frein 11 est bloqué contre l'autre surface de fixation 10 du flasque 2. Entre le flasque 2 et le flasque de fixation du disque de frein 11 est disposé un capuchon 37 qui sert à assurer l'étanchéité du joint homocinétique 3 mais qui présente en outre des décroche35 ments sur lesquels le flasque de fixation du disque de frein 11 est repris, centré par un alésage. Le capuchon de couverture 37 est lui-même repris et centré sur la surface périphérique extérieure du flasque 2. En outre, comme on le voit sur la figure 1, la bague inté5 rieure 6 du roulement est conçue en deux pièces. Elle possède un joint de division 24 qui est disposé entre les deux pistes 25. Le joint de division 24 s'étend de préférence obliquement, mais aussi perpendiculairement à l'axe de rotation du roulement, de sorte qu'il en résulte un centrage des deux moitiés de la bague du roulement l'une par 10 rapport à l'autre. La division s'obtient en faisant éclater la bague intérieure du roulement après que celle-ci a été fabriquée à sa côte finale. L'éclatement de la bague intérieure du roulement 26 se fait en établissant une pression en direction radiale. Dans ce but la bague intérieure du roulement 6 présente, dans la zone située entre les 15 pistes 25 et dans son alésage, des entailles qui garantissent une allure appropriée du joint de division 24 lorsque l'on établit la pression. Diagonalement en face des pistes 25 de la bague intérieure 26 du roulement se trouvent les pistes 26 de la bague extérieure 23 20 du roulement. La bague extérieure du roulement 23 est conçue d'une seule pièce. Elle présente des éminences qui sont réparties sur sa périphérie et sont munies d'alésages 40 qui servent à fixer la bague extérieure 23 du roulement, par exemple, sur l'élément support de la roue du véhicule. La conception du moyeu 1-, qui est formée, d'une seule pièce, du flasque 2 et de la partie extérieure 5 du joint homocinétique, peut se voir en détail sur les figures 2 et 3 qui donnent une représentation plus précise que celle de la figure 1. Le flasque 2 présente quatre zones en creux 8 réparties sur sa périphérie. Les quatre 30 zones en creux 8 possèdent des flasques 9 qui s'étendent radialement et une zone partielle correspondante 19. Les surfaces 9 servent de surfaces d'appui pour la bague intérieure 6 du roulement. Elles sont perpendiculaires à la surface extérieure cylindrique 7 de la partie extérieure 5 du joint homocinétique. La zone partielle 19, dirigée 35 radialement, de la zone en creux 8 se transforme alors en une zone 8 2596329 en arc ou dirigée obliquement. Cette zone va en s'écartant de la partie extérieure 5 du joint homocinétique. Ensuite cette zone de transition 20 se transforme en une zone 21 dirigée à nouveau radialement. La zone située entre deux zones en creux 8 présente une zone 5 22 qui va tout d'abord en s'écartant de la partie extérieure 5 du joint homocinétique et, de façon plus précise, en s'écartant en particulier obliquement, puis se transforme en une zone radiale 21. Les deux zones radiales, qui apparaissent entre les zones en creux 8 ou qui se trouvent radialement à l'extérieur de ces zones en creux, sont 10 disposées dans le même plan. Cette zone 21 qui s'étend radialement constitue la surface d'appui 10 pour la roue à fixer ou le flasque de fixation du disque de frein 11. Les zones en creux 8 sont conçues de façon que leur transformation l'une dans l'autre, mais également leur frontière avec les zones intermédiaires, se fassent par un rayon, 15 ce qui simplifie la fabrication par emboutissage. Mais d'un autre côté on évite également des décrochements à arête vive qui pourraient constituer une base de départ pour des formations de fissures. Entre chaque fois deux zones en creux 8 sont disposés des ergots 13 avec les alésages de reprise 14. Ceci est également valable pour les alé20 sages de fixation 38 pour le disque de frein 11. En outre, on voit sur la figure 2 que la surface extérieure 7 de la partie extérieure 5 du joint homocinétique est interrompue par des empreintes 12. Les empreintes 12 se trouvent respectivement entre deux pistes 32 de la partie extérieure 5 du joint homocinétique. 25 Elles servent à obtenir le maintien axial nécessaire de la cage 30 du joint homocinétique dans la direction axiale, c'est-à-dire que, grâce à une déformation radiale vers l'intérieur, par rapport à l'axe de la partie extérieure du joint homocinétique. on peut obtenir la forme sphérique creuse pour le guidage de la cage 30 du joint homocinéti30 que. En outre ces empreintes 12 servent à obtenir une section la plus régulière possible sur la périphérie de la partie extérieure du joint homocinétique et servent en outre à accroître aussi la résistance. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement 35 à titre d'exemple non limitatif sans dortir du cadre de l'invention. Portée pour les roues motrices d'un véhicule motorisé Liste des repères: 1 Moyeu de la roue 2 Flasque 3 Joint homocinétique 4 Roulement Partie extérieure du joint homocinétique 6 Bague intérieure de roulement 7 Face extérieure de la partie extérieure du joint homocinétique 8 Zone en creux 9 Surface d'appui pour la bague intérieure de roulement 10 Surface de fixation pour la roue/le disque de frein 11 Disque de frein 12 Empreinte dans la partie extérieure du joint homocinétique 13 Ergots 14 Alésage de réception 15 Vis de fixation de la roue 16 Alésage de fixation 17 Vis de fixation du roulement 18 Alésage de fixation 19 Zone partielle perpendiculaire 20 Zone partielle en arc 21 Zone dirigée radialement 22 Zone s'élargissant obliquement 23 Bague extérieure de roulement 24 Joint de division de la bague intérieure du roulement 25 Piste de la bague intérieure du roulement 26 Piste de la bague extérieure du roulement 27 Billes du roulement 28 Surface d'appui de la bague intérieure du roulement 29 Partie intérieure du joint homocinétique 30 Cage du joint homocinétique 31 Billes du joint homocinétique 32 Piste de la partie extérieure du joint homocinétique 33 Piste de la partie intérieure du joint homocinétique 34 Arbre d'entraînement 35 Capuchon de fixation 36 Soufflet 37 Capuchon de couverture 38 Alésage de fixation du disque de frein 39 Alésage de la bague intérieure du roulement 40 Taraudage de la bague extérieure du roulement. 2596329 REVENDICATIONS 1. Portée pour les roues motrices d'un véhicule motorisé, comportant un roulement, un joint homocinétique pour transmettre le moment de rotation à une roue ainsi qu'un flasque pour y fixer la roue, la partie extérieure du joint homocinétique étant conçue d'une seule pièce avec le flasque et la bague intérieure du roulement étant disposée sur la face extérieure de la partie extérieure du joint homocinétique, caractérisée, en ce que la partie extérieure (5) du joint homocinétique avec le flasque (2) est fabriquée par formage sans enlèvement de copeaux, en particulier en tôle par emboutissage et/ou pressage de forme; en ce que le flasque (2) comporte, sur son extension périphérique, des zones de raidissement en creux (8) de direction axiale, les 15 zones axiales en creux (8) étant, dans la direction de la partie extérieure (5) du joint homocinétique conçues comme surfaces de butée et de fixation (9) pour la bague intérieure (6) du roulement (4) et la surface opposée étant conçue comme surface de fixation (10) pour la roue et/ou le disque de frein (11). 2. Portée selon la revendication 1, caractérisée, en ce que la partie extérieure (5).du joint homocinétique présente des empreintes (12) réparties sur la périphérie de sa surface extérieure (7). 3. Portée selon la revendication 1, caractérisée, en ce que respectivement entre deux zones en creux voisines (8) du flasque (2) sont venus de forme des ergots (13) qui sont dirigés vers la partie extérieure (5) du joint homocinétique et qui sont 30 conçus avec des alésages de réception pour des broches de positionnement ou des vis de fixation de la roue (15). 4. Portée selon la revendication 1, caractérisée, en ce que les zones en creux (8) sont munies d'alésage (16) 35 pour recevoir des vis (17) servant à fixer la bague intérieure de pa- 1! 2596329 lier (6). 5. Portée selon la revendication 1, caractérisée, en ce qu'il est prévu au moins trois zones en creux (8) ré5 parties sur la périphérie. 6. Portée selon la revendication 1, caractérisée, en ce que, vu en coupe longitudinale, le flaque (2) présente, aux endroits comportant des zones en creux (8), en partant de la sur10 face périphérique extérieure (7) de la partie extérieure (5) du joint homocinétique, une allure à peu près perpendiculaire à cette surface (zone partielle 19), puis, s'y raccordant, une zone (20) à allure en arc ou oblique qui va en s'éloignant de la partie extérieure (5) du joint homocinétique et qui, avec cette allure, se transforme en une 15 zone (21) qui s'étend à nouveau radialement; et en ce qu'en outre, entre respectivement deux zones en creux (8) voisines l'une de l'autre est prévue une zone (22) qui va tout d'abord en s'élargissant obliquement en s'éloignant de la partie extérieure du joint homocinétique puis se transforme en une zone radiale (21). 20 7. Portée selon la revendication 1, caractérisée, en ce que les zones en creux (8) se transforment en les autres zones du flasque avec une allure arrondie. 8. Portée selon la revendication 1, 25 caractérisée, en ce que la bague intérieure du roulement (6) vient se loger à ajustement serré sur la périphérie extérieure (7) de la partie extérieure (5) du joint homocinétique. 9. Portée selon la revendication 1, 30 caractérisée, - en ce que le roulement (4), en tant que roulement à billes oblique à double piste, présente une bague intérieure (6) divisée par éclatement et une bague extérieure (23), servant à la liaison avec l'élément support de la roue, d'une pièce et présentant un flasque ou 35 des portions venues de forme. 12 2596329 10. Portée selon la revendication 1, caractérisée, en ce que l'épaisseur de matériau du flasque (2) et/ou de la partie extérieure (5) du joint homocinétique varie le long de leurs extensions périphériques respectives.