Brevet FR2862908A1 — publié le 20050603

La présente invention concerne une unité de roulement pour un moyeu d'une roue d'un véhicule équipé d'un système de gonflage de pneu embarqué. On connaît des unités de roulement pour un moyeu de roue de véhicule pourvues de prises d'air et de dispositifs d'étanchéité spéciaux pour souffler dans le pneu de l'air mis sous pression par une source d'air sous pression montée à bord du véhicule. Ces solutions permettent d'ajuster et/ou de surveiller la pression d'air dans les pneus. Pour une meilleure compréhension de l'état de l'art et des problèmes inhérents à celui-ci, une unité de roulement du type mentionné ci-dessus est d'abord décrite en faisant référence à la figure 1 du dessin joint. Une unité de roulement de ce type est connue, par exemple, à partir des documents EP-713 021, EP-656 267, US-5 503 480, DE-37 38 529, FR-2 714 943. Sur la figure 1, une unité de roulement comprend une bague de roulement extérieure 1, une bague de roulement intérieure 2 formée par deux demi bagues de roulement 2a, 2b axialement adjacentes, et deux ensembles de billes de roulement 3, 4 interposés entre la bague de roulement extérieure 1 et les demi bagues de roulement intérieures 2a, 2b. Dans un plan radial situé entre les deux ensembles de billes 3, 4, plusieurs conduits radiaux extérieurs 5 passant à travers la bague de roulement extérieure 1 sont formés, et plusieurs passages radiaux intérieurs 6 sont formés à travers la bague de roulement intérieure 2. Les passages intérieurs 6 sont généralement définis par l'accouplement d'évidements complémentaires formés conformément à une symétrie spéculaire sur des surfaces se faisant face des deux demi bagues de roulement intérieures 2a, 2b. Un dispositif d'étanchéité, qui permet à l'air sous pression de passer à travers les conduits extérieurs 5 et intérieurs 6 du roulement, est monté dans l'espace annulaire défini par la bague de roulement extérieure 1, les bagues de roulement intérieures 2 et les deux ensembles de billes 3, 4. Le dispositif d'étanchéité est constitué par deux éléments d'étanchéité annulaires 7 se faisant face axialement et disposés symétriquement par rapport au plan radial dans lequel se trouvent les conduits 5 et 6 de l'unité de roulement. Les éléments d'étanchéité définissent une chambre annulaire intermédiaire 8. L'air sous pression provenant d'une source d'air sous pression montée à bord du véhicule, qui peut faire partie d'un système automatique ou d'un système commandé par le conducteur, passe à travers des conduits spéciaux formés dans le support de suspension de la roue où le roulement est logé, passe à travers les conduits extérieurs 5, dans la chambre annulaire intermédiaire 8, à travers les conduits intérieurs 6, et, de là, est transporté à travers d'autres conduits jusqu'à la jante de la roue et enfin jusqu'au pneu. Le but de la présente invention consiste à permettre de souffler de l'air sous pression dans le pneu d'une roue par l'intermédiaire du moyeu, sans avoir à former des alésages ou des évidements radiaux classiques dans les demi bagues de roulement intérieures du roulement. La formation desdits alésages implique une complication de construction qui peut affecter négativement les chemins de roulement des bagues de roulement, qui, comme on le sait, ont de très faibles tolérances admissibles. A cet effet, l'invention concerne une unité de roulement pour un moyeu de roue d'un véhicule équipé d'un système pour délivrer de l'air sous pression à un pneu par l'intermédiaire du moyeu de la roue, l'unité de roulement comprenant: - une bague de roulement radialement extérieure fixe, - deux demi bagues de roulement radialement intérieures rotatives, une chambre annulaire intermédiaire entre la bague de roulement 20 extérieure et les demi bagues de roulement intérieures, - au moins un premier passage d'air intérieur formé à travers la bague de roulement extérieure et communiquant avec la chambre annulaire intermédiaire, - au moins un deuxième passage d'air intérieur essentiellement 25 radial défini entre les demi bagues de roulement intérieures et communiquant avec la chambre annulaire intermédiaire, caractérisée en ce que l'unité de roulement comprend, en outre, un élément annulaire intermédiaire interposé axialement entre les demi bagues de roulement intérieures et définissant au moins partiellement ledit deuxième passage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les demi bagues de roulement ne comportent pas d'évidements ni de passages radiaux, - le deuxième passage au nombre d'au moins un est formé à 35 travers l'élément annulaire intermédiaire. - le deuxième passage au nombre d'au moins un et le premier passage au nombre d'au moins un formé dans la bague de roulement extérieure de l'unité de roulement se trouvent sensiblement dans un même plan radial. - l'élément annulaire intermédiaire a une face latérale disposée adjacente à l'une des deux demi bagues de roulement intérieures, au moins un évidement latéral étant formé dans la face latérale, l'évidement latéral définissant le deuxième passage au nombre d'au moins un avec la demi bague de roulement intérieure adjacente à ladite face latérale. - elle comprend au moins deux desdits deuxièmes passages et en ce que l'élément annulaire intermédiaire a deux faces latérales opposées disposées chacune adjacente à une demi bague de roulement intérieure respective, au moins un évidement latéral étant formé dans chacune desdites faces latérales de manière à définir l'un desdits deuxièmes passages avec la demi bague de roulement intérieure adjacente respective. Un autre but de la présente invention consiste à améliorer la circulation d'air à travers le roulement, particulièrement à travers sa partie rotative. Cet autre but est réalisé, selon l'invention, par une unité de roulement dont l'élément annulaire intermédiaire forme au moins une surface d'ailette s'étendant du deuxième passage jusqu'à la chambre intermédiaire pour capturer l'air provenant de la chambre intermédiaire et pour le transporter dans le deuxième passage. Selon d'autres caractéristiques: - la surface d'ailette au nombre d'au moins une est inclinée vers l'avant par rapport à une direction de rotation des demi bagues de roulement intérieures rotatives. - la surface d'ailette au nombre d'au moins une est inclinée vers l'avant par rapport à une direction de rotation des demi bagues de roulement intérieures rotatives et est incurvée avec une concavité orientée dans ladite direction de rotation. - l'élément annulaire forme deux brides latérales opposées s'étendant dans une direction axiale pour se mettre en prise avec des surfaces cylindriques respectives des demi bagues de roulement. L'invention concerne de plus un élément annulaire pour unité de roulement tel que défini précédemment. Quelques modes de réalisation préférés, mais non limitatifs, d'une unité de roulement selon l'invention vont maintenant être décrits, en faisant référence aux dessins joints, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale schématique d'une unité de roulement d'un type connu pour le moyeu de la roue d'un véhicule équipé d'un système de gonflage de pneu; la figure 2 est une vue en coupe axiale schématique d'une unité de roulement selon un premier mode de réalisation de la présente invention la figure 3 est une vue en perspective d'un élément annulaire dont est pourvue l'unité de roulement de la figure 2; la figure 4 est une vue en perspective d'un élément annulaire selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; la figure 5 est une vue en coupe axiale schématique d'une unité de roulement pourvue de l'élément annulaire de la figure 4; la figure 6 est une vue en coupe axiale schématique, partielle, d'une unité de roulement pourvue d'un élément annulaire selon un troisième mode de réalisation de l'invention; la figure 7 est une vue en coupe radiale schématique d'un élément annulaire selon un quatrième mode de réalisation de l'invention; et la figure 8 est une vue en coupe axiale schématique, partielle, d'une unité de roulement pourvue de l'élément annulaire de la figure 7. En faisant référence maintenant à la figure 2, une unité de roulement pour le moyeu d'une roue de véhicule comprend une bague de roulement extérieure fixe 1, deux demi bagues de roulement intérieures 2a, 2b alignées axialement, et deux ensembles de billes roulantes 3, 4 interposés entre la bague de roulement extérieure 1 et les demi bagues de roulement intérieures 2a, 2b. L'agencement général de la plupart des éléments de l'unité de roulement illustrée sur la figure 2 est généralement connu. Seuls les éléments d'une importance et d'un intérêt spécifiques en vue de la mise en oeuvre de la présente invention seront, par conséquent, décrits en détail dans la description qui suit. Concernant la construction des parties et des éléments qui ne sont pas montrés en détail, on peut, par conséquent, se référer à l'un quelconque des documents mentionnés ci-dessus. D'autres solutions de construction peuvent être trouvées, par exemple, dans les documents US-5 221 381, EP-521 719, US-5 080 156, GB-2 223 207, US-4 844 138, EP-208 540. Il est suffisant ici de rappeler qu'un passage 5, à travers lequel l'air provenant d'une source d'air sous pression montée à bord du véhicule est amené dans une chambre intermédiaire 8 entre les bagues de roulement rotative et fixe du roulement, est formé dans la bague de roulement extérieure fixe 1. La chambre 8 est délimitée latéralement par deux éléments d'étanchéité 7 fixés à la bague de roulement fixe 1 et en contact coulissant avec les demi bagues de roulement 2a, 2b. Une caractéristique importante de la solution selon l'invention est que, entre les demi bagues de roulement intérieures 2a, 2b, un élément annulaire intermédiaire 10 est interposé axialement, dans lequel sont formés des passages radiaux 6 qui établissent une communication entre la chambre intermédiaire 8 et la partie intérieure de l'unité de roulement, d'où l'air est transporté à travers d'autres conduits (non montrés) jusqu'à la jante de la roue et ensuite jusqu'au pneu. Dans les modes de réalisation des figures 2 et 3, les passages 6 et les passages 5 formés à travers la bague de roulement extérieure 1 se trouvent sensiblement dans le même plan radial central. Dans l'autre mode de réalisation des figures 4 et 5, des évidements latéraux 6a, 6b qui, dans l'état assemblé de la figure 5, définissent des passages radiaux 6 avec les faces latérales de la demi bague de roulement 2a, 2b adjacente respective, sont formés dans les faces latérales opposées de l'élément annulaire 10. Comme on l'appréciera, les demi bagues de roulement 2a, 2b ne comportent pas d'alésages ni d'évidements classiques définissant les passages radiaux du type indiqué par 6 sur la figure 1. De manière avantageuse, ceci permet: - d'utiliser des demi bagues de roulement intérieures de conception standard, - d'éviter des perforations et opérations similaires supplémentaires dans les demi bagues de roulement finies, - de réduire le temps de fabrication des demi bagues de roulement, et - d'éviter le risque de génération d'une déformation plastique des demi bagues de roulement, inadmissible pour les faibles tolérances que doivent présenter les chemins de roulement. Le passage d'air à travers l'unité de roulement selon la présente invention a lieu de la même manière que dans les unités de roulement d'un type connu. Dans le mode de réalisation montré sur la figure 6, l'élément annulaire 10 forme deux brides latérales opposées 11 a, 11 b s'étendant dans une direction axiale pour venir en prise avec les surfaces cylindriques des demi bagues de roulement 2a, 2b de manière à éviter que l'élément annulaire 10 ne soit séparé du reste de l'unité de roulement pendant les étapes de transport et de manipulation qui précèdent l'assemblage sur le moyeu. En faisant référence aux figures 7 et 8, selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'élément annulaire 10 forme une pluralité de surfaces d'ailettes 12a, 12b faisant saillie radialement dans la chambre annulaire intermédiaire 8. Chaque surface d'ailette est inclinée vers l'avant par rapport à une direction de rotation. Les surfaces d'ailettes 12a, 12b sont disposées chacune à proximité d'un des passages 6 et s'étendent à partir d'un bord du passage (défini ici bord arrière avec référence à une direction de rotation) vers l'extérieur et vers l'avant dans une telle direction de rotation. Grâce à cet agencement, lorsque les demi bagues de roulement intérieures tournent avec le moyeu, les surfaces d'ailettes capturent l'air dans la chambre intermédiaire 8 et le transportent dans les passages 6 formés à travers l'élément annulaire 10. L'élément annulaire 10, dans ce mode de réalisation de l'invention, agit comme un rotor de transport d'air. Dans le mode de réalisation préféré montré schématiquement sur la figure 7, les surfaces d'ailettes comprennent à la fois les surfaces 12a inclinées vers l'avant par rapport à la direction de rotation indiquée par la flèche A et les surfaces 12b inclinées vers l'avant par rapport à la direction de rotation opposée, indiquée par la flèche B. Une unité de roulement pourvue d'un rotor de transport d'air de ce type présente un avantage supplémentaire en ce qu'elle peut être montée indifféremment sur une roue du côté gauche ou du côté droit du véhicule. Dans un cas, lorsque la direction de rotation est celle indiquée par la flèche A, l'air sera capturé dans la chambre 8 par les surfaces 12a et, dans l'autre cas, par les surfaces 12b. Afin d'améliorer la capture de l'air devant être transporté à travers le roulement, les surfaces d'ailettes sont, de préférence, incurvées avec une concavité orientée dans l'une des deux directions de rotation possibles. On doit comprendre que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés dans le présent document, qui doivent être considérés comme des exemples d'une unité de roulement selon l'invention. L'invention est susceptible de subir des modifications quant à la forme et l'emplacement des pièces et aux détails de construction et de fonctionnement, et quant aux matériaux utilisés. Par exemple, les unités de roulement montrées ici sont des unités dites de la première génération. Cependant, la référence à ce domaine d'utilisation possible ne devrait en aucune manière être interprétée comme limitant l'étendue du brevet, étant donné que l'invention est également applicable à des unités de roulement dites de deuxième ou de troisième génération comportant des bagues de roulement à bride. REVENDICATIONS 1. Unité de roulement pour un moyeu de roue d'un véhicule équipé d'un système pour délivrer de l'air sous pression à un pneu par l'intermédiaire du moyeu de la roue, l'unité de roulement comprenant: - une bague de roulement radialement extérieure fixe (1) ; - deux demi bagues de roulement radialement intérieures rotatives (2a, 2b) ; - une chambre annulaire intermédiaire (8) entre la bague de roulement extérieure (1) et les demi bagues de roulement intérieures (2a, 2b) ; - au moins un premier passage d'air intérieur (5) formé à travers la bague de roulement extérieure (1) et communiquant avec la chambre annulaire intermédiaire (8) ; - au moins un deuxième passage d'air intérieur essentiellement radial (6) défini entre les demi bagues de roulement intérieures (2a, 2b) et communiquant avec la chambre annulaire intermédiaire (8) ; caractérisée en ce que l'unité de roulement comprend, en outre, un élément annulaire intermédiaire (10) interposé axialement entre les demi bagues de roulement intérieures (2a, 2b) et définissant au moins partiellement ledit deuxième passage (6). 2. Unité de roulement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les demi bagues de roulement (2a, 2b) ne comportent pas d'évidements ni de passages radiaux. 3. Unité de roulement selon la revendication 1, caractérisée en ce 25 que le deuxième passage au nombre d'au moins un (6) est formé à travers l'élément annulaire intermédiaire (10). 4. Unité de roulement selon la revendication 3, caractérisée en ce que le deuxième passage au nombre d'au moins un (6) et le premier passage au nombre d'au moins un (5) formé dans la bague de roulement extérieure (1) de l'unité de roulement se trouvent sensiblement dans un même plan radial. 5. Unité de roulement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément annulaire intermédiaire (10) a une face latérale disposée adjacente à l'une des deux demi bagues de roulement intérieures (2a, 2b), au moins un évidement latéral (6a, 6b) étant formé dans la face latérale, l'évidement latéral définissant le deuxième passage au nombre d'au moins un (6) avec la demi bague de roulement intérieure adjacente à ladite face latérale. 6. Unité de roulement selon la revendication 1 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux desdits deuxièmes passages (6) et en ce que l'élément annulaire intermédiaire (10) a deux faces latérales opposées disposées chacune adjacente à une demi bague de roulement intérieure (2a, 2b) respective, au moins un évidement latéral (6a, 6b) étant formé dans chacune desdites faces latérales de manière à définir l'un desdits deuxièmes passages (6) avec la demi bague de roulement intérieure adjacente respective. 7. Unité de roulement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément annulaire intermédiaire (10) forme au moins une surface d'ailette (12a, 12b) s'étendant du deuxième passage (6) jusqu'à la chambre intermédiaire (8) pour capturer l'air provenant de la chambre intermédiaire et pour le transporter dans le deuxième passage (6). 8. Unité de roulement selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite au moins une surface d'ailette (12a, 12b) est inclinée vers l'avant par rapport à une direction de rotation (A, B) des demi bagues de roulement intérieures rotatives (2a, 2b). 9. Unité de roulement selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que la surface d'ailette au nombre d'au moins une (12a, 12b) est inclinée vers l'avant par rapport à une direction de rotation (A, B) des demi bagues de roulement intérieures rotatives (2a, 2b) et est incurvée avec une concavité orientée dans ladite direction de rotation (A, B). 10. Unité de roulement selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que l'élément annulaire intermédiaire (10) comporte une pluralité de surfaces d'ailettes (12a, 12b). 11. Unité de roulement selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'au moins une (12a) des surfaces d'ailettes est inclinée vers l'avant par rapport à une première direction de rotation (A), et au moins une autre (12b) des surfaces d'ailettes est inclinée vers l'avant par rapport à une deuxième direction de rotation (B) opposée à la première direction (A). 12. Unité de roulement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément annulaire (10) forme deux brides latérales opposées (11 a, 11 b) s'étendant dans une direction axiale pour se mettre en prise avec des surfaces cylindriques respectives des demi bagues de roulement (2a, 2b). 13. Elément annulaire intermédiaire (10) pour une unité de roulement selon l'une des revendications 1 à 12.