Brevet FR2689061A1 — publié le 19931001

ENSEMBLE A MOYEU DE ROUE ET JOINT UNIVERSEL DE TRANSMISSION. L'invention concerne une ensemble à moyeu de roue et joint universel de transmission, dans lequel un moyeu de roue solidaire d'un flasque de roue et un joint universel de transmission relié à un arbre d'entraînement, sont reliés l'un à l'autre au moyen d'une liaison centrale à vis et écrou, et comprenant un ensemble à roulement à double rangée rapporté sur le moyeu de roue et comportant au moins une bague intérieure de roulement séparée, qui, avec une surface frontale, fait saillie axialement de l'extrémité du moyeu de roue, l'ensemble à roulement étant précontraint axialement par la partie de joint extérieure du joint universel de transmission agissant sur la surface frontale de la bague intérieure de roulement séparée, au moyen d'une surface conjuguée. Des ensembles de ce type sont par exemple divulgués par le document DE 36 18 130 C 2 Les liaisons à vis et écrou qui sont ici citées peuvent être réalisées par un tourillon fileté raccordé à la partie de joint extérieure et sur lequel est vissé un écrou pour le blocage De même, il est également possible de mettre en oeuvre pour la liaison par vis et écrou, une vis qui est vissée dans un trou taraudé sur la partie de joint extérieure Le mode de cette liaison détermine la configuration de la liaison de transmission de couple à prévoir nécessairement entre la partie de joint extérieure et le moyeu de roue, et usuellement réalisée sur le tourillon fileté, cité en premier lieu, en tant que denture longitudinale coopérant avec une denture intérieure dans le moyeu de roue. L'ensemble à roulement à double rangée comprend des configurations selon lesquelles n'est prévu qu'une seule bague intérieure de roulement séparée, disposée vers le joint universel de transmission et s'appuyant dans ce cas directement contre une surface de butée du moyeu de roue De la même manière sont également possibles des ensembles à roulement à double rangée comportant deux bagues intérieures de roulement séparées; dans ce cas, la bague intérieure de roulement située du côté du joint universel de transmission, s'appuie alors directement contre la seconde bague intérieure de roulement et seulement indirectement contre la surface de butée citée, sur le moyeu de roue. La bague extérieure de roulement n'est pas divisée dans les deux cas Les tolérances de fabrication sont choisies de telle sorte qu'après le serrage de la bague intérieure de roulement séparée ou des bagues intérieures de roulement séparées, contre la surface de butée, il s'établit une précontrainte dans le roulement, c'est à dire sur les billes du roulement. Dans le cas o en cours de fonctionnement, des moments de flexion agissent sur la liaison entre le moyeu de roue et la partie de joint extérieure, les forces qui apparaissent à cette occasion sollicitent notamment la zone d'extrémité ouverte du moyeu, située près du joint universel de transmission Notamment lorsqu'en raison d'une exécution relativement épaisse du tourillon fileté, qui porte également la denture, le moyeu de roue présente dans cette zone une épaisseur de paroi plutôt faible, un tel cas de sollicitation peut conduire à une déformation, en ce sens que le moyeu de roue s'ovalise à cette extrémité, dans la direction périphérique Cela conduit obligatoirement à des micro- mouvements entre la surface frontale sur la bague intérieure de roulement séparée et la surface conjuguée sur la partie de joint extérieure, mais notamment également de la surface de portée de la bague intérieure de roulement séparée, qui vient d'être citée, par rapport à la surface du moyeu de roue Les deux phénomènes constituent des inconvénients, parce qu'il peut se former entre les surfaces citées, de la corrosion des surfaces en contact ou un grippage, qui influencent de manière néfaste la fonction de la bague intérieure de roulement citée. A partir de là, le but de la présente invention consiste à proposer une configuration de l'ensemble cité, qui permet d'agir à l'encontre de l'effet de déformation par des moments de flexion. Une première solution réside dans le fait que la surface conjuguée citée, sur la partie de joint extérieure, est conique et s'engage dans la surface frontale de configuration conique complémentaire, sur la bague intérieure de roulement séparée, adjacente Dans le cas de cette configuration, la surface conjuguée sur la partie de joint extérieure, destinée au serrage axial de l'ensemble de roulement à double rangée, fait simultanément office de surface d'appui radiale En raison de sa forme conique, elle reprend des composantes de force aussi bien axiales que radiales La reprise radiale de charge agit à l'encontre d'une ovalisation de la bague intérieure de roulement et ainsi, indirectement, du moyeu de roue, dans cette zone Les surfaces coniques coopérant l'une avec l'autre, à savoir la surface frontale de la bague intérieure de roulement et la surface conjuguée sur la partie de joint extérieure, sont chacune à trois dimensions, de sorte que des mouvements relatifs suite à des moments de flexion supposeraient une déformation complexe de ces surfaces, qui n'a pas lieu. Selon une configuration particulièrement avantageuse, il est prévu que la surface conjuguée sur la partie de joint extérieure s'étend sensiblement de manière perpendiculaire à l'angle de pression de la bague intérieure de roulement séparée L'effet positif en est le suivant, à savoir que des sollicitations supplémentaires de la liaison, par exemple suite à la circulation en courbe du véhicule, et agissant en tant que pures forces de roulement, sont reprises par les surfaces en appui l'une sur l'autre, en tant que pures forces de pression, de sorte qu'il n'en résulte pas d'influences supplémentaires dans le sens d'un coulissement relatif. Une seconde solution réside dans le fait qu'une surface d'appui cylindrique qui est réalisée sur une embase sur la partie de joint extérieure, s'engage en appui dans la partie de la surface de portée de la bague intérieure de roulement séparée, faisant saillie axialement de l'extrémité du moyeu de roue L'effet déjà mentionné plus haut, consistant en une reprise de forces radiales, qui agissent sur la bague intérieure de roulement séparée, située vers le côté du joint universel de transmission, et agissant ainsi sur le moyeu de roue, est dans ce cas obtenu grâce à une surface cylindrique supplémentaire Celle-ci est réalisée dans la zone de transition entre le fond de la partie de joint extérieure et le tourillon fileté qui s'y raccorde, de sorte que l'embase correspondante prévue à cet effet sur le côté du joint, est particulièrement rigide Il est ainsi également possible de contrecarrer de manière avantageuse, des mouvements radiaux des pièces en appui l'une contre l'autre, ainsi que des déformations de l'extrémité du moyeu et de la bague intérieure de roulement séparée, dans le sens d'une ovalisation suite à des moments de flexion. Dans le cas du mode de réalisation qui vient d'être cité, les surfaces destinées au serrage du roulement, à savoir la surface frontale sur la bague intérieure de roulement et la surface conjuguée sur la partie de joint extérieure, peuvent être réalisées, de manière connue en soi, en tant que surfaces uniquement radiales, pouvant être fabriquées de la manière la plus simple qui soit quant à la technique de fabrication à mettre en oeuvre Mais il n'est toutefois pas exclu de prévoir ici également une combinaison de la surface d'appui cylindrique conforme à l'invention, et de surfaces coniques, dans la zone du serrage axial. Celles-ci peuvent être, conformément à la première solution, respectivement conique sur la partie de joint extérieure, et conique intérieure sur la bague intérieure de roulement adjacente L'inverse est ici également possible, en ce sens qu'une surface conique intérieure est réalisée sur la partie de joint extérieure, et une surface conique sur la bague intérieure de roulement adjacente. La surface d'appui cylindrique et la surface conjuguée citée peuvent être usinées en une seule opération, à l'aide d'un outil de rectification de forme appropriée. Des exemples de réalisation préférés de l'invention sont représentés sur les dessins annexés, qui montrent: Fig 1 un ensemble conforme à l'invention, selon une première solution; Fig 2 un ensemble conforme à l'invention, selon une seconde solution. Dans la suite, les figures vont être décrites en commun, des repères identiques étant utilisés sur les deux figures, pour les mêmes pièces. Les figures montrent chacune un moyeu de roue 11 qui se raccorde d'un seul tenant à un flasque de roue 12 Sur le moyeu de roue 11 est serré un joint universel de transmission 13, dont l'on peut apercevoir la partie de joint extérieure 14, tandis que la partie de joint intérieure correspondante est recouverte par un soufflet Cette partie de joint intérieure est solidaire en rotation d'un arbre d'entraînement 16. Sur la partie de joint extérieure 14 est raccordé un tourillon fileté central 18, sur lequel est emmanché le moyeu de roue il bloqué par un écrou 19 Sur le tourillon est réalisée une denture d'arbre 20 qui s'engage dans une denture intérieure 21 correspondante dans le moyeu de roue 11 Sur le moyeu de roue est emmanché un ensemble de roulement 22, l'une des bagues intérieures de roulement étant réalisée directement sur le moyeu de roue 11 et d'un seul tenant avec celui-ci, tandis qu'une seconde bague intérieure de roulement 23, située en direction du joint universel de transmission, est emmanchée séparément sur le moyeu La bague extérieure de roulement 24 présentant dzux chemins de roulement est réalisée d'un seul tenant Les billes de roulement sont désignées par 25 et 26 La bague intérieure de roulement 23 s'appuie contre une surface de butée 27 sur le moyeu de roue, par l'intermédiaire de sa première surface frontale 28, tandis qu'une surface conjuguée 29 agit sur la surface frontale 30 extérieure de la bague intérieure de roulement 23. Sur la figure 1, la surface conjuguée 29 a est réalisée de manière conique sur la partie de joint extérieure 14, et s'engage dans une surface frontale complémentaire 30 a de forme conique intérieure, sur la bague intérieure de roulement séparée 23 a, adjacente. Suite au serrage axial au moyen de l'ensemble à vis et écrou 18, 19, la surface conjuguée 29 a exerce sur la surface frontale 30 a conique intérieure, des forces axiales de serrage et des forces radiales d'appui, qui empêchent une déformation. Sur la figure 2, la surface conjuguée 29 b et la surface frontale 30 b sur la bague intérieure de roulement séparée 23 b, sont des surfaces uniquement radiales Sur la partie de joint extérieure 14 est réalisée une embase supplémentaire qui forme une surface d'appui cylindrique 31, qui s'engage dans la surface de portée 32 de la bague intérieure de roulement séparée 23 b, faisant saillie du moyeu Dans ce cas, la surface conjuguée 29 b exerce une force exclusivement axiale sur la bague intérieure de roulement 23 b, tandis que la surface d'appui cylindrique 31 reprend les forces radiales sur la bague intérieure de roulement, qui pourraient conduire à une déformation. Sur chaque dessin sont en outre représentées des parties d'un disque de frein et d'un voile de roue, reliées au flasque de roue, ainsi que des parties de support de roue reliées à la bague extérieure de roulement, elle-même reliée à des barres d'accouplement et à d'autres pièces de support de roue Toutes ces pièces ne sont ne seront pas explicitées plus en détail dans le cas présent, puisqu'elles sont sans importance pour l'objet de la présente invention. REVENDICATIONS. 1 Ensemble à moyeu de roue et joint universel de transmission, dans lequel un moyeu de roue ( 11) solidaire d'un flasque de roue ( 12) et un joint universel de transmission ( 13) relié à un arbre d'entraînement ( 16), sont reliés l'un à l'autre au moyen d'une liaison centrale à vis et écrou ( 18, 19), et comprenant un ensemble à roulement ( 22) à double rangée rapporté sur le moyeu de roue ( 11) et comportant au moins une bague intérieure de roulement séparée ( 23 a), qui, avec une surface frontale ( 30 a), fait saillie axialement de l'extrémité du moyeu de roue ( 11), l'ensemble à roulement ( 22) étant précontraint axialement par la partie de joint extérieure ( 14) du joint universel de transmission ( 13), agissant sur la surface frontale ( 30 a) de la bague intérieure de roulement séparée ( 23 a), au moyen d'une surface conjuguée ( 29 a), caractérisé en ce que la surface conjuguée ( 29 a)citée, sur la partie de joint extérieure, est conique et s'engage dans la surface frontale ( 30 a) de configuration conique complémentaire, sur la bague intérieure de roulement séparée ( 23 a), adjacente. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface conjuguée ( 29 a) sur la partie de joint extérieure ( 14) s'étend sensiblement de manière perpendiculaire à l'angle de pression de la bague intérieure de roulement séparée ( 23 a). 3 Ensemble à moyeu de roue et joint universel de transmission, dans lequel un moyeu de roue ( 11) solidaire d'un flasque de roue ( 12) et un joint universel de transmission ( 13) relié à un arbre d'entraînement ( 16), sont reliés l'un à l'autre au moyen d'une liaison centrale à vis et écrou ( 18, 19), et comprenant un ensemble à roulement ( 22) à double rangée rapporté sur le moyeu de roue ( 11) et comportant au moins une bague intérieure de roulement séparée ( 23 b), qui, avec une surface frontale ( 30 b), fait saillie axialement de l'extrémité du moyeu de roue ( 11), l'ensemble à roulement ( 22) étant précontraint axialement par la partie de joint extérieure ( 14) du joint universel de transmission ( 13), agissant sur la surface frontale ( 30 b) de la bague intérieure de roulement séparée ( 23 b), au moyen d'une surface conjuguée ( 29 b), caractérisé en ce qu'une surface d'appui cylindrique ( 31) qui est réalisée sur une embase sur la partie de joint extérieure ( 14), s'engage en appui dans la partie de la surface de portée ( 32) de la bague intérieure de roulement séparée ( 23 b), faisant saillie axialement de l'extrémité du moyeu de roue ( 11). 4 Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface conjuguée ( 29 b) sur la partie de joint extérieure ( 14) et la surface frontale ( 30 b) sur la bague intérieure de roulement séparée ( 23 b) sont des surfaces radiales.