Brevet FR2958357A1 — publié le 20111007

L'invention concerne un procédé d'assemblage d'un palier à roulement, un palier à roulement assemblé par ce procédé ainsi qu'un montage d'une roue de véhicule automobile au moyen d'un tel palier. L'invention s'applique au palier à roulement comprenant deux bagues ù respectivement extérieure et intérieure ù qui sont montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants. En particulier, la bague fixe est destinée à être solidarisée à la structure du véhicule et la roue est destinée à être montée en rotation par l'intermédiaire de la bague tournante. Avantageusement, l'invention s'applique au montage d'une roue non motrice au moyen d'un palier dans lequel la bague extérieure est tournante et la bague intérieure est fixe. Pour le montage d'une roue, on connaît des paliers à roulement comprenant un organe extérieur et un organe intérieur, au moins un desdits organes comprenant une bague rapportée sur laquelle une piste de roulement est formée. En particulier, cette réalisation permet l'assemblage du palier en prévoyant le sertissage de la bague sur l'organe après l'introduction des corps roulants. Toutefois, de tels paliers à roulement pour le montage d'une roue de véhicule automobile sont relativement massifs, ce qui pose des problèmes de poids, d'encombrement et de coûts. En outre, du fait des sollicitations mécaniques qui en résultent, cette contrainte est plus importante en cas d'intégration dans le palier d'une partie des fonctions d'association des structures environnantes. L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un procédé d'assemblage d'un palier à roulement dont le compromis entre la masse et la résistance mécanique est optimisé pour l'application considérée, notamment relativement à la durée de vie, à la rigidité et à la tenue en fatigue dudit palier. 2 A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un procédé d'assemblage d'un palier à roulement comprenant deux bagues ù respectivement extérieure et intérieure ù montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants, chaque bague présentant deux pistes de roulement ù respectivement interne et externe ù qui sont espacées axialement avec un diamètre de la piste externe qui est inférieur au diamètre de la piste interne, les pistes internes ù respectivement externes ù étant disposées en regard pour former un chemin de roulement interne ù respectivement externe ù dans lequel une rangée de corps roulants est disposée, ledit procédé prévoyant de : - former sur au moins une bague une encoche entre ses pistes de roulement ; - disposer la bague extérieure autour de la bague intérieure avec leurs pistes de roulement en regard ; décentrer lesdites bagues pour former une bouche supérieure d'introduction des corps roulants dans le chemin de roulement interne ; disposer l'encoche dans la bouche supérieure de sorte à former un passage de taille suffisante pour les corps roulants ; introduire les corps roulants de la rangée externe dans la bouche supérieure pour les disposer dans le chemin de roulement externe par l'intermédiaire du passage ; tourner relativement les bagues afin que l'encoche ne forme plus, dans la bouche supérieure, un passage de taille suffisante pour les corps roulants ; introduire les corps roulants de la rangée interne dans la bouche supérieure pour les disposer dans le chemin de roulement interne ; recentrer les bagues. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un palier à roulement assemblé par mise en oeuvre d'un tel procédé, ledit palier comprenant deux bagues monobloc ù respectivement extérieure et intérieure ù montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants, chaque bague présentant deux pistes de roulement ù respectivement interne et externe ù qui 3 sont espacées axialement avec un diamètre de la piste externe qui est inférieur au diamètre de la piste interne, les pistes internes û respectivement externes û étant disposées en regard pour former un chemin de roulement interne û respectivement externe û dans lequel une rangée de corps roulants est disposée, au moins une bague présentant une encoche entre ses pistes de roulement. Selon un troisième aspect, l'invention propose un montage d'une roue de véhicule automobile au moyen d'un tel palier à roulement, dans lequel la bague ~o intérieure est associée à la structure du véhicule du côté interne et la bague extérieure est associée à la roue du côté externe. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : 15 - la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale du montage d'une roue de véhicule automobile au moyen d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention, la figure la est une vue agrandie de la figure 1 montrant plus particulièrement le palier ; - la figure 2 est une vue analogue à la figure la montrant un palier à 20 roulement selon un autre mode de réalisation de l'invention ; les figures 3 illustrent un palier à roulement lors de respectivement une étape de son procédé d'assemblage. En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un palier à roulement 25 comprenant deux bagues û respectivement extérieure 1 et intérieure 2 û montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants 3. Dans la description, les termes « extérieur » et « intérieur » sont définis par rapport à l'axe de rotation du palier, respectivement pour une localisation éloignée et proche dudit axe. 30 En particulier, le palier est destiné au montage d'une roue 4 de véhicule automobile, plus précisément d'une roue non motrice d'un tel véhicule. Pour ce faire, la bague extérieure 1 est montée tournante autour de la bague intérieure 4 2, ladite bague extérieure présentant des moyens d'association la en rotation de la roue 4 et ladite bague intérieure présentant des moyens d'association 2a à la structure du véhicule. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à une telle application, en particulier les moyens la, 2a peuvent permettre l'association d'autres organes, et l'invention peut s'appliquer à un montage dans lequel la bague intérieure 2 est tournante et la bague extérieure 1 est fixe. En particulier, les bagues 1, 2 sont des pièces monobloc massives réalisées, par exemple par forge, en acier à roulement. Dans les modes de réalisation 1 o représentés, les moyens d'association la, 2a sont sous la forme d'orifices de vissage de respectivement la roue 4 et la structure de véhicule. La figure 1 représente un montage dans lequel la bague intérieure 2 est associée à la structure du véhicule du côté interne et la bague extérieure 1 est 15 associée à la roue 4 du côté externe. Dans la description, les termes « externe » et « interne » sont définis par rapport au montage du palier sur le véhicule, respectivement à gauche des figures pour la roue 4 et à droite de ces figures pour la structure du véhicule. 20 Plus précisément, la roue 4 comprend un pneu 5 monté sur une jante 6, ladite jante présentant des orifices d'association à la bague extérieure 1. En outre, le disque de frein 7 est interposé entre la jante 6 et la bague extérieure 1. En particulier, le centrage du disque de frein 7 est réalisé directement sur la bague extérieure 1, en prévoyant qu'une portée axiale 7a dudit disque soit en appui 25 sur une portée correspondante de ladite bague extérieure et qu'une portée radiale 7b dudit disque soit pourvue d'orifices d'association pour être interposée entre la jante 6 et ladite bague extérieure. Par ailleurs, la structure du véhicule comprend un pivot 8 sur lequel sont fixés 30 par vissage, respectivement en partie supérieure et en partie inférieure, un élément de suspension 9a et une biellette de direction 9b. Dans les modes de réalisation représentés, la bague intérieure 2 présente un alésage intérieur 10 afin de gagner du poids. En outre, la bague extérieure 1 présente une portée radiale externe dans laquelle les orifices d'association la sont répartis. Concernant les orifices d'association 2a de la bague intérieure 2, la figure la montre leur répartition sur un flasque radial 11 de ladite bague, ledit flasque étant disposé côté interne du palier et s'étendant radialement en regard de la bague extérieure 1. Sur la figure 2, les orifices d'association 2a sont disposés à l'intérieur de la bague intérieure 2. Plus précisément, l'alésage 10 de la bague intérieure 2 est équipé d'un bourrelet 12 dans lequel les orifices d'association 2a sont formés. Chaque bague 1, 2 présente deux pistes de roulement ù respectivement interne li, 2i et externe le, 2e ù qui sont espacées axialement avec un diamètre de la piste externe le, 2e qui est inférieur au diamètre de la piste interne li, 2i. Cette réalisation permet notamment de compacter le palier de sorte à pouvoir gagner en masse tout en préservant la résistance mécanique et la capacité de charge du fait de l'utilisation d'une piste de roulement interne 1 i, 2i de diamètre augmenté. En outre, sur les figures, afin de compacter radialement et axialement le palier, les orifices d'association la, 2a des bagues 1, 2 sont répartis angulairement autour de respectivement un cercle primitif, le diamètre primitif des chemins de roulement étant sensiblement égal aux diamètres desdits cercles primitifs. En outre, cette réalisation permet la réalisation dans la bague intérieure 2 d'un alésage 10 de taille importante afin de pouvoir alléger le palier. Les pistes de roulement internes li, 2i ù respectivement externes le, 2e ù sont disposées en regard pour former un chemin de roulement interne ù respectivement externe ù dans lequel une rangée de corps roulants 3 est disposée. Dans les modes de réalisation représentés, les corps roulants sont des billes 3 qui sont maintenues dans leur rangée par une cage de rétention 13. Le palier peut être équipé de moyens d'étanchéité 14 des chemins de roulement pour notamment limiter les fuites de lubrifiant présent dans les chemins de roulement ainsi que la contamination desdits chemins avec des polluants extérieurs. En particulier, les chemins de roulement sont à contact oblique avec des angles de contact différents. Sur les figures, les angles de contact sont respectivement de 20° pour le chemin interne et de 70° pour le chemin externe, ces valeurs proches respectivement de 0° et de 90° permettent d'intégrer un grand nombre de corps roulants 3 dans les chemins de roulement. Pour permettre l'assemblage d'un tel palier, on prévoit de former sur au moins une bague 1, 2 une encoche 15 entre ses pistes de roulement l i, le, 2i, 2e puis de disposer la bague extérieure 1 autour de la bague intérieure 2 avec leurs pistes de roulement 1 i, le, 2i, 2e en regard. En particulier, l'encoche 15 peut être réalisée entre les pistes de roulement 1 i, le de la bague extérieure 1, notamment sous la forme d'un chanfrein s'étendant axialement. Avantageusement, l'encoche 15 ne débouche pas dans les chemins de roulements. Ensuite, les bagues 1, 2 sont décentrées pour former une bouche supérieure 16 d'introduction des corps roulants 3 dans le chemin de roulement interne. En particulier, les bagues 1, 2 décentrées peuvent être en butée radiale à l'opposé de la bouche supérieure 16 (figures 3a, 3b). L'encoche 15 est alors disposée, notamment en tournant relativement les bagues 1, 2, dans la bouche 16 de sorte à former un passage de taille suffisante pour les corps roulants 3. Selon une réalisation, le passage peut être réalisé entre une encoche 15 formée sur une bague 1, 2 et la zone de l'autre bague 2, 1 qui est disposée en regard. Selon une autre réalisation, une encoche 15 est formée sur chacune des bagues 1, 2, lesdites encoches étant disposées en regard pour former le passage. 7 Ensuite, comme représenté sur la figure 3a, on peut introduire les corps roulants 3 de la rangée externe dans la bouche supérieure 16 pour les disposer dans le chemin de roulement externe par l'intermédiaire du passage. Une fois tous les corps roulants 3 externes introduits, on tourne relativement les bagues 1, 2 afin que l'encoche 15 ne forme plus, dans la bouche supérieure 16, un passage de taille suffisant pour les corps roulants 3. 10 Ainsi, comme représenté sur la figure 3b, il est possible d'introduire les corps roulants 3 de la rangée interne dans la bouche supérieure pour les disposer dans le chemin de roulement interne. En particulier, le chemin de roulement interne ayant un diamètre supérieur à celui du chemin de roulement externe, il est possible d'y disposer un nombre de corps roulants 3 plus important de sorte 15 à augmenter la capacité de charge du palier. Enfin, après recentrage des bagues 1, 2 et répartition des corps roulants 3 dans leurs chemins de roulement, le palier est assemblé (figure 3c). On peut ensuite équiper le palier avec les cages de rétention 13 et les dispositifs d'étanchéité 20 14. De façon avantageuse, l'étape de recentrage des bagues 1, 2 peut comprendre le chauffage de la bague extérieure 1. En effet, comme représenté sur la figure 3c, pour mettre le palier en précharge, il faut que DI + 2D2 soit au moins égal à 25 D3 ; DI étant le diamètre de la piste de roulement externe 2e de la bague intérieure 2, D2 étant le diamètre des corps roulants 3, D3 étant le diamètre de la piste de roulement externe le de la bague extérieure 1. Or, par chauffage, notamment par induction de la bague extérieure 1, celle-ci se 30 dilate de sorte à augmenter D3 par rapport à DI + 2D2 pour arriver au moins à l'égalité entre ses deux termes afin de permettre le recentrage des bagues 1, 2 et la mise en précharge lors du refroidissement. En particulier, cette réalisation5 8 permet de disposer un corps roulants 3 en plus dans les chemins de roulements. De façon avantageuse, comme représenté sur les figures 3, le procédé d'assemblage peut prévoir d'utiliser un outil 17 qui est monté sur la bague intérieure 2, ledit outil comprenant une rampe supérieure 18 de positionnement des corps roulants 3 dans le chemin de roulement externe. En outre, le décentrage et la rotation relative des bagues 1, 2 peuvent alors être réalisés par déplacement de la bague extérieure 1 par rapport à la bague intérieure 2.10 REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'un palier à roulement comprenant deux bagues û respectivement extérieure (1) et intérieure (2) û montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants (3), chaque bague (1, 2) présentant deux pistes de roulement û respectivement interne (li, 2i) et externe (le, 2e) û qui sont espacées axialement avec un diamètre de la piste externe (le, 2e) qui est inférieur au diamètre de la piste interne (1 i, 2i), les pistes internes (li, 2i) û respectivement externes (le, 2e) û étant disposées en regard pour former un chemin de roulement interne û respectivement externe û dans lequel une rangée de corps roulants (3) est disposée, ledit procédé prévoyant de : former sur au moins une bague (1, 2) une encoche (15) entre ses pistes de roulement (li, le ; 2i, 2e) ; disposer la bague extérieure (1) autour de la bague intérieure (2) avec leurs pistes de roulement (li, le, 2i, 2e) en regard ; décentrer lesdites bagues pour former une bouche supérieure (16) d'introduction des corps roulants (3) dans le chemin de roulement interne ; disposer l'encoche (15) dans la bouche supérieure (16) de sorte à former un passage de taille suffisante pour les corps roulants (3) ; introduire les corps roulants (3) de la rangée externe dans la bouche supérieure (16) pour les disposer dans le chemin de roulement externe par l'intermédiaire du passage ; tourner relativement les bagues (1, 2) afin que l'encoche (15) ne forme plus, dans la bouche supérieure (16), un passage de taille suffisante pour les corps roulants (3) ; introduire les corps roulants (3) de la rangée interne dans la bouche supérieure (16) pour les disposer dans le chemin de roulement interne ; - recentrer les bagues (1, 2). 10 2. Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de recentrage des bagues (1, 2) comprend le chauffage de la bague extérieure (1). 3. Procédé d'assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les bagues (1, 2) décentrées sont en butée radiale à l'opposé de la bouche supérieure (16). 4. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la disposition de l'encoche (15) dans la bouche supérieure (16) est réalisée en tournant relativement les bagues (1, 2). 5. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il prévoit l'utilisation d'un outil (17) comprenant une rampe supérieure (18) de positionnement des corps roulants (3) dans le chemin de roulement externe. 6. Palier à roulement assemblé par mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ledit palier comprenant deux bagues monobloc ù respectivement extérieure (1) et intérieure (2) ù montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants (3), chaque bague (1, 2) présentant deux pistes de roulement ù respectivement interne (1i, 2i) et externe (le, 2e) ù qui sont espacées axialement avec un diamètre de la piste externe (le, 2e) qui est inférieur au diamètre de la piste interne (li, 2i), les pistes internes (1 i, 2i) ù respectivement externes (le, 2e) ù étant disposées en regard pour former un chemin de roulement interne ù respectivement externe ù dans lequel une rangée de corps roulants (3) est disposée, au moins une bague (1, 2) présentant une encoche (15) entre ses pistes de roulement (li, le ; 2i, 2e). 7. Palier à roulement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la bague extérieure (1) présente une encoche (15) entre ses pistes de roulement (li, le). 11 8. Palier à roulement selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'au moins une bague (1, 2) présente des moyens d'association (1 a, 2a) avec un organe. 9. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les chemins de roulement sont à contact oblique avec des angles de contact différents. 10. Montage d'une roue (4) de véhicule automobile au moyen d'un palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel la bague intérieure (2) est associée à la structure du véhicule du côté interne et la bague extérieure (1) est associée à la roue (4) du côté externe.