Brevet FR2664856A1 — publié le 19920124

L'invention concerne une unité moyeu-joint homocinétique, avec roulement de roue à deux rangées de corps roulants et à bague extérieure unique, unité dans laquelle un manchon terminal d'un composant du joint est emboîté sur le moyeu et lié au roulement de roue, lequel se trouve sous précontrainte, la liaison étant constituée par une soudure réalisée dans la région de l'assemblage obtenu par emboîtement du manchon terminal, situé extérieurement, du composant du joint sur le moyeu de roue situé intérieurement. Des unités de ce type sont connues par exemple par le brevet allemand DE AS 19 15 932, dans lequel une partie extérieure d'un joint de transmission est emboîtée sur une denture du moyeu de roue et est alors solidarisée à celle-ci par déformation de l'extrémité du moyeu de roue. Du fait de la denture prévue, le type ainsi présenté de solidarisation en rotation entre le composant du joint de transmission et le moyeu de roue est compliquée et par conséquent onéreuse Le façonnage par formage de l'extrémité du moyeu de roue est un procédé inapproprié au réglage précis de la précontrainte du roulement de roue. Par le brevet français 24 08 473, on connaît une unité du type précité, dans laquelle la soudure est réalisée dans la région d'un aboutement périphérique, dirigé radialement vers l'intérieur, entre un composant de joint de transmission muni d'une bride intérieure et un moyeu de roue massif La bride intérieure implique des surfaces usinées frontales et intérieures La soudure est extraordinairement difficile à réaliser du fait de la difficulté d'accès au travers du composant du Joint de transmission. Partant de cet état de fait, la présente invention a pour but de réaliser une unité moyeu de roue-joint homocinétique du genre indiqué, qui autorisera l'utilisation de roulement de la précontrainte du roulement. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la soudure est réalisée sensiblement radialement et traverse le manchon terminal du composant du joint et pénètre dans la matière du moyeu de roue. L'assemblage ainsi décrit, dans lequel un composant du joint de transmission doté d'une région manchon intérieurement cylindrique est emboîté sur le moyeu de roue extérieurement cylindrique, autorise l'établissement précis de la précontrainte du palier de roulement de roue monté axialement et présente une soudure appliquée à une distance suffisante du roulement et autorisant une liaison d'assemblage fiable. La réalisation des soudures par énergie laser convient particulièrement bien A cette fin, on peut prévoir une ou plusieurs soudures périphériques complètes Toutefois, des soudures d'assemblage ponctuelles ou en forme de portions de cercle sont également possibles. Dans l'exécution prévue par l'invention, la soudure traverse sensiblement radialement le manchon terminal et pénètre dans la matière du moyeu de roue La distance axiale du palier ou roulement de roue permet de contrôler l'influence de la température sur ce dernier, notamment si la chaleur peut s'écouler dans un fond dans le moyeu de roue La soudure sur le grand diamètre, situé extérieurement, accroît la résistance On peut alors aménager radialement, mécaniquement dans le manchon terminal extérieur du composant du joint, des fraisures ou des rainures partielles ou encore des trous traversants ou des fentes, afin d'abréger le soudage ou de réaliser des zones plus importantes, soudées à coeur Le soudage peut s'effectuer avantageusement alors que le joint homocinétique est complètement monté. Dans une première forme de réalisation avantageuse, on peut prévoir deux bagues de roulement intérieures séparées qui sont emboîtées sur le moyeu de roue, l'une d'entre elles prenant appui contre une butée que comporte le moyeu de roue, notamment contre une bride de roue d'un seul tenant avec ce moyeu, et l'autre étant sollicitée par la surface frontale du composant du joint De telles réalisations conviennent notamment lorsque le moyeu de roue et/ou le composant de joint sont constitués par des pièces façonnées en tôle relativement mince. En variante, on peut prévoir qu'il n'y a qu'une seule bague de roulement intérieure séparée, emboîtée sur le moyeu de roue et prenant appui contre une butée du moyeu de roue et sollicitée par la surface frontale du composant du joint, une piste de roulement étant aménagée directement sur ce composant du Joint Cette forme de réalisation est préférable si le composant du joint de transmission est à paroi épaisse, notamment s'il forme un moyeu massif avec sphère. Selon une autre variante, une piste pour corps roulants peut être aménagée directement sur le moyeu de roue, une seule bague intérieure de roulement séparée étant prévue, laquelle prend appui contre une butée du moyeu de roue et est sollicitée par la surface frontale du composant du joint Cette forme de réalisation est avantageuse si, à l'inverse de la précédente, le moyeu de roue forme, avec la bride de roue, une pièce forgée ou une pièce moulée ayant une grande épaisseur de paroi. Les deux dernières variantes indiquées peuvent aussi être combinées de manière qu'une première piste de roulement soit formée directement sur le moyeu de roue et qu'une deuxième piste de roulement soit formée directement sur le composant du joint. Dans une forme de réalisation avantageuse, un fond perpendiculaire à l'axe peut être prévu sur le moyeu de roue, et les soudures sont alors réalisées de préférence dans la région de ce fond. Dans le cas d'un moyeu de roue réalisé en tant que pièce façonnée en tôle, un bouchon en tôle introduit dans le moyeu de roue, du côté bride de roue, sert à raidir ou renforcer le moyeu de roue et la bride de roue ainsi qu'à centrer simultanément une roue à monter. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une unité moyeu-joint de transmission comme celle envisagée dans ce qui précède Selon ce procédé, on utilise le soudage au laser. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation de l'invention, non limitatifs, présentés en se référant aux dessins annexés dont les figures représentent: la figure 1, une unité selon l'invention, comportant un moyeu de roue fait d'une pièce façonnée en tôle, et deux bagues de roulement séparées, l'assemblage étant réalisé par deux soudures radiales; la figure 2, une unité selon la figure 1, dans laquelle une piste de roulement est réalisée d'une seule pièce sur le composant du Joint de transmission; la figure 3, une unité selon l'invention, dans une deuxième réalisation avec deux bagues de roulement intérieures séparées; la figure 4, une unité selon la figure 3, dans laquelle une piste de roulement est réalisée directement sur le moyeu de roue et une autre piste de roulement est réalisée directement sur le composant du Joint de transmission; la figure 5, une unité selon l'invention, avec un moyeu de roue sous forme de pièce façonnée en tôle, et avec deux bagues de roulement intérieures séparées; la figure 6, une unité selon la figure 5, dans laquelle une piste de roulement est réalisée directement sur le composant du joint de transmission; la figure 7, une unité selon l'invention, dans une troisième forme de réalisation avec deux bagues de roulement intérieures séparées; et la figure 8, une unité selon la figure 7, dans laquelle une piste de roulement est aménagée directement sur le moyeu de roue. Les parties qui se correspondent sur les figures sont munies de références correspondantes identiques. Sur la figure 1, un moyeu de roue 1, façonné par formage de tôle, est doté d'une bride de roue 2 façonnée en trois dimensions et d'une partie fond 3 sur laquelle une partie extérieure 4 d'un Joint de transmission articulé, réalisée en tant que pièce façonnée par formage, est emboîtée par une partie terminale ouverte 5 Entre un épaulement d'appui 6 de la bride de roue 2 et la surface frontale 7 de la partie manchon 5 sont serrées deux bagues intérieures 8, 9 dans lesquelles sont aménagées les pistes de roulement 10, 11 pour les billes 12, 13, tandis que les pistes de roulement extérieures 14, 15 sont aménagées dans une bague de roulement extérieure commune 16 dans laquelle on peut distinguer des trous de passage de vis 17 On a en outre représenté des cages 18, 19 pour les billes et des moyens d'étanchéité , 21 Dans le moyeu de roue 1, du côté opposé, on a inséré, et éventuellement soudé, un couvercle 25 du genre bouchon réalisé en tant que pièce en tôle façonnée par formage Ce couvercle sert au centrage d'une roue et éventuellement au raidissement de la bride de roue 2 et du moyeu de roue 1. A la partie terminale ouverte 5 de la partie extérieure 4 du joint de transmission, on a prévu une rainure ou gorge circonférentielle 22 dans laquelle on peut reconnaître deux cratères de soudure 23, 24 qui sont dirigés radialement et traversent le moyeu de roue 1. La figure 2 montre, dans une variante différant de la figure 1, une bague intérieure de roulement 9 réalisée d'un seul tenant avec la partie extérieure 4 du joint de transmission La piste 11 des corps roulants est aménagée directement dans cette bague intérieure de roulement 9 La surface en bout 7 ("surface frontale") de la partie extérieure 4 du Joint est aussi en contact direct avec la bague intérieure de roulement 8 réalisée séparément, laquelle prend appui, là encore, contre l'épaulement d'appui ou butée 6 de la bride de roue 2. Les autres détails correspondent à ce qui a déjà été exposé. La figure 3 montre sensiblement les mômes détails que la figure 1, toutefois avec cette différence que le moyeu de roue 1 est réalisé en tant que pièce de forme massive de sorte que l'on peut renoncer à un couvercle séparé sur l'extrémité côté roue La zone de fond 3 du moyeu de roue se trouve à l'intérieur d'une gorge ou rainure circonférentielle 22 à l'extrémité de la partie terminale ouverte 5 de la partie extérieure 4 du joint On n'a représenté qu'un seul cratère de soudure 23. La figure 4 montre sensiblement les mêmes détails que la figure 3, toutefois avec cette particularité que la bague intérieure 9 du roulement est réalisée d'un seul tenant avec la partie terminale de la partie extérieure 4 du joint et que la bague intérieure du roulement 8 se raccorde au moyeu 1 et à la bride de roue 2 en ne formant qu'une seule pièce avec ces derniers. La figure 5 montre sensiblement les mêmes détails que la figure 1 Dans cette variante, la partie 4 du Joint de transmission est simplement réalisée en tant que moyeu à bille ou rotule auquel est rapportée une partie terminale 5 en forme de manchon dans la rainure périphérique de laquelle 22 on peut reconnaître un unique cratère de soudure 23. Pour l'essentiel, la figure 6 montre les mêmes détails que la figure 5, la bague de roulement intérieure 9 étant toutefois d'une seule pièce avec la partie terminale 5 du composant 4 du joint de transmission, de sorte que la surface frontale 7 de la région terminale s'applique directement contre la bague intérieure séparée 8, laquelle prend appui contre l'épaulement 6 de bride de roue. La figure 7 montre une unité dans une réalisation sensiblement identique à celle de la figure 3 pour ce qui est du moyeu de roue, de la bride de roue et du palier de roulement En variante, le composant 4 du joint de transmission est réalisé en tant que manchon extérieur, en tôle façonnée, d'un joint de transmission tripode 26 dans lequel est insérée une étoile-tripode 27 Le joint de transmission est enfermé avec étanchéité dans un soufflet 28. La figure 8 montre sensiblement les mêmes détails que la figure 7, avec toutefois cette différence que la bague intérieure 8 du roulement est réalisée d'une seule pièce avec le moyeu de roue 1 et avec la bride de roue 2, de sorte que la piste 10 de roulement est aménagée directement dans le moyeu de roue 1. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Unité moyeu-Joint homocinétique, avec roulement de roue à deux rangées de corps roulants et à bague extérieure unique ( 16), unité dans laquelle un manchon terminal matière du moyeu de roue ( 1). 2 Unité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le moyeu de roue ( 1) possède un fond ( 3) dirigé vers le composant ( 4) du joint. 3 Unité selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait qu'au moins une soudure ( 23, 24) se trouve dans la région du fond ( 3). 4 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que ladite soudure au nombre d'au moins 1 ( 23, 24) se trouve dans une rainure circonférentielle ( 22) du manchon terminal ( 5). Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la soudure ( 23, 24) comporte au moins une soudure périphérique complète. 6 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la soudure ( 23, 24) comporte au moins des régions individuelles en forme de points ou de parties de cercle, réparties sur la périphérie. 7 Unité selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la soudure ( 23, 24) se trouve dans la région de fraisures, trous ou fentes dans le manchon terminal ( 5). 8 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'il est prévu deux bagues intérieures de roulement séparées surface frontale ( 7) du composant ( 4) du joint. 9 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'il est prévu une bague intérieure de roulement ( 8, 9) qui est emboîtée sur le moyeu de roue ( 1) et qui prend appui contre un épaulement de butée ( 6) que comporte le moyeu de roue ( 1) et qui est sollicitée par la surface frontale ( 7) du composant ( 4) du joint, et par le fait qu'une piste de roulement ( 11) est aménagée directement sur le composant ( 4) du joint. 10 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'une piste de roulement ( 10) est aménagée directement sur le moyeu de roue ( 1) et par le fait qu'il est prévu une bague de roulement intérieure séparée ( 9) qui prend appui contre un épaulement de butée ( 6) que comporte le moyeu ( 1) et qui est sollicitée par la surface frontale ( 7) du composant ( 4) du Joint. 11 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'une piste de roulement ( 10) est aménagée directement sur le moyeu de roue ( 1) et l'autre piste de roulement ( 11) est aménagée directement sur le composant du joint. 12 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait que le moyeu ( 1) est une pièce façonnée en tôle. 13 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait que le composant du joint ( 4) est une partie extérieure du joint. 14 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée par le fait que le composant ( 4) du joint est un moyeu avec sphère. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée par le fait que le composant du Joint ( 4) est une partie, façonnée en tôle, d'un joint de transmission tripode. 16 Procédé de fabrication d'une unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait que l'on utilise un procédé de soudage au laser.