FR3106635A1 - Assemblage de ROue de véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
Un assemblage de roue (10) de véhicule automobile comporte un sous-ensemble fixe (12) comportant un premier chemin extérieur de roulement (22) et un deuxième chemin extérieur de roulement (24); un sous-ensemble tournant (14) comportant un moyeu de roue (30), comportant un flasque (38) de fixation d’une jante de roue (40) et d’un disque de frein (41), un premier chemin intérieur de roulement (56) situé en regard du premier chemin extérieur de roulement (22) et un deuxième chemin intérieur de roulement (62) situé en regard du deuxième chemin extérieur de roulement (24); et deux rangées de corps roulants (16, 18). Le flasque (38) comporte une face d’appui (42) qui est située entre un premier plan (P1) perpendiculaire à l’axe de révolution (100) et coupant le premier chemin extérieur de roulement (22) et un deuxième plan (P2) perpendiculaire à l’axe de révolution et coupant le deuxième chemin extérieur de roulement. (Fig.1)
Description
Domaine technique de l’invention
L’invention se rapporte à un assemblage de roue de véhicule automobile.
état de la technique antérieure
Un assemblage de roue motrice de véhicule automobile, une fois monté sur le véhicule, comporte généralement un sous-ensemble fixe destiné à être solidarisé à un élément de suspension du véhicule et comportant un premier chemin extérieur de roulement et un deuxième chemin extérieur de roulement définissant un axe de révolution; un sous-ensemble tournant, apte à tourner par rapport à l'organe fixe autour de l'axe de révolution, et comportant un moyeu de roue, un bol de transmission, un premier chemin intérieur de roulement situé en regard du premier chemin extérieur de roulement, un deuxième chemin intérieur de roulement situé en regard du deuxième chemin extérieur de roulement; et des corps roulants, formant une première rangée de corps roulants entre le premier chemin extérieur de roulement et le premier chemin intérieur de roulement et une deuxième rangée de corps roulants entre le deuxième chemin extérieur de roulement et le deuxième chemin intérieur de roulement. Le moyeu de roue présente une interface de fixation pour une jante de roue et un disque de frein. L’assemblage présente donc classiquement un empilage de fonctions techniques, disposées suivant l’axe de révolution depuis l’intérieur vers l’extérieur du véhicule: transmission du couple, solidarisation à la suspension du véhicule, guidage en rotation, freinage et roulage, ce qui nécessite un encombrement important en sens axial, c’est-à-dire transversal dans le référentiel du véhicule.
Il a été proposé dans le document FR 3052104 de fretter sur le bol de transmission une bague intérieure de roulement pour le deuxième chemin intérieur de roulement, ce qui permet de diminuer l’encombrement axial pour une distance donnée entre les deux rangées de corps roulants, tout en augmentant le diamètre primitif de la rangée de corps roulants située du côté intérieur du véhicule. Dans la mesure où la charge utile est une fonction croissante de la distance entre les deux rangées de corps roulants et du diamètre primitif des rangées de corps roulants, cette architecture apporte une solution pour concilier un encombrement axial réduit et de bonnes performances en termes de charge utile.
Les groupes motopropulseurs électriques et hybrides des véhicules s’avèrent souvent plus encombrants que les groupes motopropulseurs thermiques dans le sens de la largeur du véhicule au niveau des roues motrices, ce qui conduit à un raccourcissement des arbres de transmission transversaux. Ce raccourcissement n’est pas souhaitable car il conduit à des angles plus importants dans les joints de transmissions. Dans ce contexte, toute mesure permettant d’augmenter, même faiblement, l’espace disponible pour les arbres de transmission transversaux, est souhaitable. Il existe donc un besoin accru de compacité des assemblages de roue motrice en sens axial, qui ne se fasse pas au détriment des performances, notamment au niveau de la charge utile.
Par ailleurs, on connaît des roues non motrices dont le moyeu tourne à l’intérieur d’une bague extérieure de roulement, servant de bride de fixation à un élément de suspension du véhicule, comme illustré par exemple par le document US 10180 160. Ces roues non motrices se distinguent des roues motrices par l’absence de liaison à un bol de transmission, mais elles présentent malgré tout un empilement de fonctions, puisque l’on retrouve, disposées suivant l’axe de révolution depuis l’intérieur vers l’extérieur du véhicule: la solidarisation à la suspension du véhicule, le guidage en rotation, le freinage et le roulage. Pour les roues motrices ou non motrices dont le moyeu tourne à l’intérieur d’une bague extérieur de roulement fixe, le déport vers l’extérieur de l’interface de fixation du disque de frein et de la jante de roue par rapport aux roulements de guidage du moyeu crée un porte-à-faux qui impose un surdimensionnement des roulements, car ceux-ci doivent être en mesure de reprendre non seulement la charge utile, mais également les chocs sur les roues, par exemple lorsque la roue accoste un trottoir ou rencontre un nid de poule.
L’invention vise à proposer un assemblage de roue de véhicule, qui allie compacité axiale, charge utile élevée et bonne résistance aux chocs.
Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un assemblage de roue de véhicule automobile, comportant:
- un sous-ensemble fixe définissant un axe de révolution, et comportant un premier chemin extérieur de roulement et un deuxième chemin extérieur de roulement;
- un sous-ensemble tournant, apte à tourner par rapport au sous-ensemble fixe autour de l'axe de révolution, et comportant un moyeu de roue comportant un flasque de fixation d’une jante de roue et d’un disque de frein, le flasque de fixation formant une face d’appui du disque de frein tournée axialement dans une sens de démontage de la jante de roue et du disque de frein, le sens de démontage étant parallèle à l’axe de révolution, le moyeu de roue comportant en outre une portée de centrage du disque de frein et de la jante de roue, tournée radialement à l’opposé de l’axe de révolution et qui fait saillie axialement par rapport à la face d’appui dans la direction de démontage, le sous ensemble tournant comportant en outre un premier chemin intérieur de roulement situé en regard du premier chemin extérieur de roulement et un deuxième chemin intérieur de roulement situé en regard du deuxième chemin extérieur de roulement; et
- des corps roulants, formant une première rangée de corps roulants entre le premier chemin extérieur de roulement et le premier chemin intérieur de roulement et une deuxième rangée de corps roulants entre le deuxième chemin extérieur de roulement et le deuxième chemin intérieur de roulement.
Suivant l’invention, la face d’appui est située entre au moins un premier plan perpendiculaire à l’axe de révolution et coupant le premier chemin extérieur de roulement et au moins un deuxième plan perpendiculaire à l’axe de révolution et coupant le deuxième chemin extérieur de roulement. On propose ainsi de décaler la face d’appui du disque de frein vers l’intérieur du véhicule, de façon suffisante pour obtenir un recouvrement axial entre le disque de frein et l’espace situé entre les deux chemins extérieurs de roulement, ce qui augmente la compacité axiale de l’assemblage et concourt à une répartition plus équilibrée des couples, notamment de basculement, exercés par la roue sur les chemins de roulement extérieurs suivant des axes perpendiculaires à l’axe de révolution, au bénéfice de la charge utile.
Les premiers chemins de roulement et la première rangée de corps roulants ont vocation, une fois l'assemblage intégré au véhicule, à être situés à l'extérieur du véhicule par rapport aux deuxièmes chemins de roulement et à la deuxième rangée de corps roulants, c'est-à-dire plus éloignés d'un plan vertical médian longitudinal du véhicule.
La portée de centrage peut par exemple avoir une enveloppe cylindrique, être continue ou discontinue, ou comporter deux portions cylindriques de diamètres différents, la portion la plus proche de la face d’appui ayant de préférence un diamètre plus grand que la portion la plus éloignée, et ayant pour fonction le centrage du disque de frein. D’autres profils de la portée de centrage peuvent être envisagés. La portée de centrage peut également comporter des gorges annulaires ou des cannelures parallèles à l’axe de révolution.
La face d’appui du flasque peut être plane ou comporter des stries, cannelures ou gorges, par exemple radiales, annulaires ou spirales, et elle peut être continue ou discontinue, présenter des ouvertures traversantes, ou un nombre pair ou impair de bras positionnés en étoiles, et présenter une étendue radiale variable ou discontinue sur l’ensemble de son pourtour.
Suivant un mode de réalisation:
- les corps roulants de la première rangée de corps roulants ont des points de contact avec le premier chemin intérieur de roulement et le premier chemin extérieur de roulement, qui sont situés sur un premier cône de contact ayant un premier sommet situé par rapport à la première rangée de corps roulants, à l’opposé de la deuxième rangée de corps roulants, et
- les corps roulants de la deuxième rangée de corps roulants ont des points de contact avec le deuxième chemin intérieur de roulement et le deuxième chemin extérieur de roulement, qui sont situés sur un deuxième cône de contact ayant un deuxième sommet situé par rapport à la deuxième rangée de corps roulants, à l’opposé de la première rangée de corps roulants.
Suivant un mode de réalisation, le sous-ensemble fixe comporte une bride de fixation s’étendant radialement vers l’extérieur par rapport au premier chemin extérieur de roulement et au deuxième chemin extérieur de roulement, le deuxième plan étant plus proche de la bride de fixation du sous-ensemble fixe que le premier plan. La bride de fixation est destinée à la fixation du sous-ensemble fixe à un organe de suspension du véhicule. À cet effet, la bride de fixation est de préférence pourvue d’une interface de fixation, qui peut comporter des alésages pour des éléments de fixation à l’organe de suspension.
De préférence, une ou plusieurs des caractéristiques suivantes sont présentes:
- la face d’appui est située entre le premier plan perpendiculaire à l’axe de révolution et la bride de fixation;
- le deuxième plan perpendiculaire à l’axe de révolution coupe la bride de fixation;
- le flasque de fixation est en recouvrement axial avec la bride de fixation;
- les corps roulants de la première rangée de corps roulants définissent un premier cercle primitif situé dans un premier plan primitif perpendiculaire à l’axe de révolution, et les corps roulants de la deuxième rangée de corps roulants définissent un deuxième cercle primitif situé dans un deuxième plan primitif perpendiculaire à l’axe de révolution situé à une distance du premier plan primitif supérieure ou égale à une distance mesurée axialement entre le plan d’appui et la bride de fixation.
Suivant un mode de réalisation le sous-ensemble fixe comporte une bague extérieure métallique massive monobloc formant le premier chemin extérieur de roulement et le deuxième chemin extérieur de roulement, et formant de préférence également la bride de fixation. Alternativement, on peut prévoir que l’un et/ou l’autre des chemins extérieurs de roulement soient réalisés dans une bague de roulement frettée dans un manchon formant la bride de fixation.
Suivant un mode de réalisation, une ou plusieurs des caractéristiques suivantes sont réalisées:
- le premier cône de contact et le deuxième cône de contact se coupent dans un plan médian situé entre le plan d’appui et le deuxième plan,
- le premier cône de contact et le deuxième cône de contact se coupent dans un plan médian coupant le flasque de fixation. Ces dispositions concourent à une plus grande rigidité de l’assemblage.
Suivant un mode de réalisation, les deux chemins extérieurs de roulement ont des diamètres de fond de chemin identiques, mesurés chacun dans un plan perpendiculaire à l’axe de révolution.
Alternativement, et suivant un mode de réalisation préféré, le deuxième chemin extérieur de roulement a un diamètre de fond de chemin plus grand, de préférence dans un rapport supérieur à 1,2, à un diamètre de fond de chemin du premier chemin extérieur de roulement. Le cas échéant, un tel diamètre élevé permet de loger une partie évasée du bol de transmission dans le volume libéré, de sorte qu’il existe un plan de coupe perpendiculaire à l’axe de révolution qui passe par le fond de chemin du deuxième chemin intérieur de roulement et qui a une intersection avec une face intérieure d’une cavité du bol de transmission qui s’évase en s’éloignant du premier plan perpendiculaire à l’axe de révolution. Un diamètre plus important permet en outre d'augmenter le nombre de corps roulants, donc la charge utile.
L'écartement entre les deux rangées de billes concourt à la raideur du guidage de l'ensemble mobile et permet en outre de fixer le sous-ensemble fixe à la carrosserie du véhicule par une partie située entre les deux rangées de billes. De préférence, les cercles primitifs de la première rangée de corps roulants et de la deuxième rangée de corps roulants sont situés dans deux plans à une distance L l’un de l’autre, qui est supérieure au quart de diamètre du cercle primitif de la première rangée de corps roulant.
L’une, l’autre ou les des deux rangées de corps roulants peuvent être constituées de rouleaux coniques ou cylindriques, ce qui convient particulièrement à des véhicules dont la charge utile est élevée.
Toutefois, suivant un mode de réalisation préféré visant à minimiser le couple résistant à la rotation du sous-ensemble tournant, les corps roulants des deux rangées de corps roulants sont des billes, qui ont de préférence le même diamètre pour les deux rangées. Les chemins extérieurs de roulement sont de préférence enveloppants en direction axiale, au sens où ils présentent chacun un fond de chemin, situé dans une position intermédiaire entre les extrémités axiales du chemin de roulement.
Suivant un mode de réalisation, le sous-ensemble fixe comporte une portion d’extrémité axiale, axialement en saillie dans la direction de démontage par rapport au premier chemin extérieur de roulement, l’assemblage comportant en outre un joint d’étanchéité fretté à la portion d’extrémité axiale et en contact glissant avec un siège annulaire de joint formé sur le sous-ensemble mobile. Le joint d’étanchéité est logé dans un volume constitué par un renfoncement annulaire du moyeu de roue, dans lequel pénètre le sous-ensemble fixe. Le siège de joint peut être formé directement sur le moyeu de roue, ou sur une bague de roulement fretté sur le moyeu de roue, et formant le premier chemin interne de roulement.
Suivant un mode de réalisation, l’une au moins des conditions suivantes est réalisée:
- la portée de centrage est située radialement à l’extérieur du premier chemin extérieur de roulement;
- la portée de centrage entoure au moins en partie le premier chemin extérieur de roulement, de sorte qu’il existe un recouvrement axial entre la portée de centrage et le premier chemin extérieur de roulement;
- la portée de centrage est située radialement à l’extérieur d’un cône ou d’un cylindre tangent au premier chemin extérieur de roulement et au deuxième chemin extérieur de roulement.
Le cas échéant, il peut également exister un recouvrement axial entre la portée de centrage et le joint d’étanchéité.
Suivant un mode de réalisation, le premier chemin intérieur de roulement est formé sur le moyeu de roue.
Alternativement, le premier chemin intérieur de roulement est formé sur une première bague intérieure de roulement frettée au moins partiellement sur le moyeu de roue et en appui axial contre un épaulement du moyeu de roue tourné axialement vers la deuxième rangée de corps roulants. La première bague intérieure de roulement comporte une première extrémité axiale tournée axialement à l'opposé du deuxième chemin intérieur de roulement. De préférence, la première bague intérieure de roulement est en appui axial contre un épaulement du moyeu de roue tourné axialement vers la deuxième rangée de corps roulants. Cet épaulement assure un maintien axial de la première bague intérieure de roulement.
Suivant divers modes de réalisation, un ou plusieurs des caractéristiques suivantes peuvent être réalisées:
- le deuxième chemin intérieur de roulement est formé sur une bague intérieure de roulement présentant une face annulaire d’arrêt tournée axialement à l’opposé du sens de démontage, une ou plusieurs des conditions suivantes étant de préférence réalisées:
- la face annulaire d’arrêt est située entre le premier plan et un troisième plan perpendiculaire à l’axe de révolution et coupant le deuxième chemin intérieur de roulement;
- la face annulaire d’arrêt est axialement en saillie par rapport au moyeu de roue dans une direction opposée au sens de démontage;
- la deuxième bague intérieure de roulement est frettée sur le moyeu de roue.
L’invention trouve à s’appliquer de façon particulièrement avantageuse à un assemblage destiné à une roue motrice. Dans cette hypothèse, le moyeu de roue comporte entre outre une interface de fixation d’un bol de transmission. L’invention a notamment trait à un assemblage de roue motrice tel que décrit précédemment, dont le sous-ensemble mobile comporte en outre un bol de transmission, une ou plusieurs des caractéristiques suivantes étant de préférence réalisées:
- le moyeu de roue est fretté ou vissé sur une portion d'extrémité, de préférence cylindrique, cannelée ou filetée, du bol de transmission;
- le sous-ensemble tournant comporte au moins un élément de maintien axial fixé au bol de transmission et venant directement ou indirectement en appui, contre une surface d’arrêt du moyeu de roue tournée axialement à l'opposé du deuxième chemin intérieur de roulement.
Le deuxième chemin intérieur de roulement peut notamment être formé sur le bol de transmission ou sur une deuxième bague intérieure de roulement frettée sur le bol de transmission ou sur une deuxième bague intérieure de roulement frettée sur le moyeu de roue et en appui axial contre le bol de transmission.
Suivant un mode de réalisation, le bol de transmission comporte un épaulement tourné axialement vers le premier chemin intérieur de roulement, et contre lequel vient le cas échéant s’appuyer une face annulaire d’arrêt de la deuxième bague intérieure.
Suivant un mode de réalisation particulièrement avantageux, une portion d'extrémité mâle d’un des deux sous-ensembles est insérée de façon ajustée ou par frettage dans une portion d'extrémité femelle de l'autre sous-ensemble, les deux portions d’extrémité ayant des profils complémentaires en coupe transversale, circulaires ou non, par exemples des profils cannelés. Naturellement, d'autres méthodes de fixation sont également possibles, notamment un soudage.
L’élément de maintien axial peut notamment être constitué d'une tête d'une vis vissée dans un trou fileté du bol de transmission parallèlement à l'axe de révolution, ou d’un écrou vissé sur une tige filetée formée par le bol transmission. Il peut également s'agir d'une déformation à froid d'une extrémité du bol de transmission ou du moyeu de roue, assurant une interférence axiale entre les deux pièces.
De préférence, le bol de transmission est une pièce métallique massive monobloc.
De façon similaire, le moyeu de roue est de préférence une pièce métallique massive monobloc.
Suivant un mode de réalisation, le sous-ensemble tournant comporte en outre un disque de frein en appui sur la face d’appui, une jante de roue en appui sur le disque de frein et des éléments de fixation de la jante de roue et du disque de frein au flasque de fixation.
brève description des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent:
la figure 1, une vue en coupe longitudinale d'un assemblage de roue motrice de véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de l'invention;
la figure 2, une vue en coupe longitudinale d'un assemblage de roue motrice de véhicule automobile selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;
la figure 3, une vue en coupe longitudinale d'un assemblage de roue motrice de véhicule automobile selon un troisième mode de réalisation de l'invention;
la figure 4, une vue en coupe longitudinale d'un assemblage de roue motrice de véhicule automobile selon un quatrième mode de réalisation de l'invention;
la figure 5, une vue en coupe longitudinale d'un assemblage de roue non motrice de véhicule automobile selon un cinquième mode de réalisation de l'invention.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
description DÉTAILLÉE de modes de réalisation
Sur la figure1est illustré un assemblage de roue motrice de véhicule automobile10, comportant un sous-ensemble fixe12, destiné à être solidarisé à un organe de suspension d'un véhicule automobile (non représenté) et définissant un axe de révolution100, un sous-ensemble tournant14, apte à tourner autour de l'axe de révolution100à l'intérieur du sous-ensemble fixe12, et des corps roulants de guidage16,18entre le sous-ensemble tournant14et le sous-ensemble fixe12.
Le sous-ensemble fixe12est ici constitué par une bague extérieure métallique massive monobloc20sur laquelle sont formés un premier chemin extérieur de roulement22et un deuxième chemin extérieur de roulement24coaxiaux définissant l'axe de révolution100. La bague extérieure comporte en outre au moins une bride de fixation26s'étendant radialement vers l'extérieur, dans laquelle sont formées des alésages (non illustrés sur cette figure) et qui matérialise un épaulement27et une portée cylindrique29pour la fixation de la bride de fixation26à un organe de suspension, par l’intermédiaire d’éléments de fixation (non représentés).
Le sous-ensemble tournant14comporte un moyeu de roue30formé par une pièce métallique massive monobloc, un bol de transmission32, une première bague intérieure de roulement34, et une deuxième bague intérieure de roulement36.
Le moyeu de roue30est une pièce métallique massive monobloc, qui comporte un flasque38de fixation d'une jante de roue motrice40et d'un disque de frein41. Le flasque38présente une face42d'appui du disque de frein41, et est pourvu d'alésages de fixation43, permettant l’insertion d’éléments de fixation143de la jante40et du disque de frein41.
Le moyeu de roue30présente en outre une jupe44de centrage qui fait saillie axialement par rapport à la face plane d'appui42, dans un sens de démontage200de la jante de roue40et du disque de frein41, et présente une portée de centrage45, de préférence étagée, tournée radialement vers l’extérieur, comportant une première portion cylindrique451de centrage de la jante de roue40et une deuxième portion cylindrique452, de diamètre égal ou plus important, pour le centrage du disque de frein41lors du montage. La portée de centrage45n’a pas nécessairement vocation à rester en contact avec la jante40et le disque de frein41après montage.
Le bol de transmission32est une pièce métallique massive monobloc, qui présente une portion saillante46constituant un arbre creux, et une portion médiane évasée48délimitant une cavité50de logement d'un joint homocinétique.
La première bague intérieure de roulement34est frettée sur une portée de frettage cylindrique52du moyeu de roue30, en appui axial contre un épaulement annulaire54formé sur le moyeu de roue30. Un premier chemin intérieur de roulement56est formé sur la première bague intérieure de roulement34en regard du premier chemin extérieur de roulement22.
La deuxième bague intérieure de roulement36est également frettée sur la portée de frettage cylindrique52du moyeu de roue30, en appui axial contre la première bague intérieure de roulement34, et présente une face transversale annulaire d’arrêt58tournée axialement à l’opposé du premier chemin intérieur de roulement56, et axialement en saillie par rapport au moyeu de roue30, de façon à venir en appui contre un épaulement60formé sur le bol de transmission32. Un deuxième chemin intérieur de roulement62est formé sur la deuxième bague intérieure de roulement36en regard du deuxième chemin extérieur de roulement24. Les corps roulants16,18forment d’une part une première rangée de corps roulants16qui roulent sur le premier chemin extérieur de roulement22et le premier chemin intérieur de roulement56, et d’autre part une deuxième rangée de corps roulants18qui roulent sur le deuxième chemin extérieur de roulement24et le deuxième chemin intérieur de roulement62. Les centres des corps roulants16de la première rangée sont placés sur un cercle primitif situé dans un premier plan primitifPP1, alors que les centres des corps roulants18de la deuxième rangée sont placés sur un cercle primitif situé dans un deuxième plan primitifPP2.
Dans ce mode de réalisation, les diamètres des cercles primitifs des corps roulants16,18de la première et de la deuxième rangée sont identiques ou très proches.
Les chemins extérieurs de roulement22,24formés sur la bague extérieure de roulement20sont enveloppants en direction axiale, au sens où ils présentent chacun un fond de chemin64,66, situé dans une position intermédiaire entre les extrémités axiales du chemin de roulement correspondant22,24. Les corps roulants16,18sont ici des billes, et les chemins de roulement22,24,56,62sont disposés de manière à constituer un roulement à deux rangées de billes à contact oblique du type dit en «O». En d’autres termes, les points de contact entre les corps roulants16de la première rangée et les chemins de roulement associés22,56sont situés sur un premier cône de contact ayant un premier sommetS1situé, par rapport à la première rangée de corps roulants16, à l’opposé de la deuxième rangée de corps roulants18, alors que les points de contact entre les corps roulants de la deuxième rangée18et les chemins de roulement associés24,62sont situés sur un deuxième cône de contact ayant un deuxième sommetS2situé, par rapport à la deuxième rangée de corps roulants18, à l’opposé de la première rangée de corps roulants16. Le premier cône et le deuxième cône se coupent dans un planPCperpendiculaire à l’axe de révolution et situé entre les deux rangées de corps roulants16,18. De préférence, ce planPCcoupe le flasque de fixation38du moyeu de roue30ou se situe à proximité de celui-ci.
De façon remarquable, la face d’appui42se trouve entre les extrémités axiales de la bague extérieure de roulement20et, plus spécifiquement, entre au moins un premier planP1perpendiculaire à l’axe de révolution100et coupant le premier chemin extérieur de roulement22et au moins un deuxième planP2perpendiculaire à l’axe de révolution et coupant le deuxième chemin extérieur de roulement24. De préférence, et comme illustré, la face d’appui42se trouve entre le premier plan primitifPP1et le deuxième plan primitifPP2. De préférence, le deuxième plan primitif coupe la bride de fixation26. La distanceLentre le premier plan primitifPP1et le deuxième plan primitifPP2est de préférence supérieure à la distanceRentre la face d’appui42du flasque de fixation38et la bride de fixation26.
Par ailleurs, la bague extérieure20comporte une portion d’extrémité axiale68, axialement en saillie dans le sens de démontage200par rapport au premier chemin extérieur de roulement22, l’assemblage comportant en outre un joint d’étanchéité70fretté à la portion d’extrémité axiale68et en contact glissant avec un siège annulaire de joint72formé sur le moyeu de roue30et/ou sur la première bague intérieure de roulement34, avec ou sans interposition d’un anneau de frottement.
Dans ce mode de réalisation, le moyeu de roue30et le bol de transmission32sont assemblés l’un à l’autre par insertion axiale ’’de la portion d’extrémité46du bol de transmission32, qui comporte des cannelures saillantes, ’’dans une cavité du moyeu de roue30, dont la paroi intérieure74présente un profil correspondant. La liaison est sécurisée par une vis76engagée dans un trou au moins partiellement fileté78de la portion saillante46du bol de transmission32, et dont la tête80vient en appui contre une surface d’arrêt82du moyeu de roue tourné à l'opposé du bol de transmission32.
Le mode de réalisation de la figure2diffère de celui de la figure1par le fait que le premier chemin intérieur de roulement56est formé directement sur le moyeu de roue30. Le deuxième chemin intérieur de roulement62est quant à lui formé sur une bague intérieure de roulement36que l’on continuera par commodité à nommer «deuxième» bague intérieure de roulement. Cette deuxième bague intérieure de roulement36est frettée sur la portée de frettage52et axialement en appui contre un épaulement86du moyeu de roue30, et contre l’épaulement60du bol de transmission32.
Par ailleurs, on a illustré sur la figure2des moyens de fixation du bol de transmission32et du moyeu de roue30, qui mettent en œuvre un écrou88vissé à une extrémité filetée90de la portion saillante46, et en appui contre la surface d’arrêt8 2du moyeu de roue30.
Le mode de réalisation de la figure3diffère des précédents par le fait que la deuxième rangée de corps roulants18a un diamètre primitifD2plus grand, de préférence au moins1,2fois plus grand, que le diamètre primitifD1de la première rangée de corps roulants16. Par ailleurs, on n’a pas illustré ici de moyens de sécurisation de la fixation entre le moyeu de roue30et le bol de transmission, qui seront de préférence du même type que la vis76de la figure1. On a par ailleurs illustré deux alésages28formés dans la bride26, et qui, avec un épaulement27et une portée cylindrique29constitue une interface de fixation pour fixer la bride26à un organe de suspension du véhicule. On a tracé sur la figure3un côneC1centré sur l’axe de révolution et tangent au premier chemin extérieur de roulement22et au deuxième chemin extérieur de roulement24. On constate que la portée de centrage45est située radialement à l’extérieur de ce côneC1.
Le mode de réalisation de la figure4diffère du mode de réalisation de la figure3par le fait que la face transversale annulaire d’arrêt58en appui contre l’épaulement60du bol de transmission32est située dans un planPAqui coupe le deuxième chemin intérieur de roulement62, de sorte qu’une partie au moins de la deuxième bague intérieure de roulement36recouvre une portion évasée du bol de transmission32. Le chevauchement en sens axial de la deuxième bague intérieure de roulement36et de la partie évasée du bol de transmission32peut être suffisante pour qu’il existe un chevauchement en sens axial entre la deuxième bague intérieure de roulement36et la cavité50de logement d'un joint homocinétique. On contribue ainsi à réduire davantage encore l’encombrement axial de l’assemblage.
Enfin, on a illustré sur la figure5un assemblage de roue non motrice de véhicule, qui, comme les précédents, permet un positionnement de la face d’appui42du flasque38pour l’appui du disque de frein41entre deux plans transversaux coupant l’un le premier chemin extérieur de roulement22et l’autre le deuxième chemin extérieur de roulement24, et de préférence entre les deux planPP1etPP2contenant les cercles primitifs des deux rangées de billes16et18.
Naturellement, les exemples représentés sur les figures et discutés ci-dessus ne sont donnés qu'à titre illustratif et non limitatif.
En variante, il est possible de prévoir un sous-ensemble fixe en plusieurs pièces, avec une bride26en une ou plusieurs pièces formant la bride de fixation à un élément de suspension du véhicule, et deux bagues extérieures de roulement coaxiales frettées dans cette bride.
Les corps roulant de l’une ou l’autre des deux rangées peuvent être constitués par des rouleaux, notamment des rouleaux coniques.
Il est explicitement prévu que l'on puisse combiner entre eux les différents modes de réalisation illustrés pour en proposer d'autres. Par exemple, les modes de fixation entre le bol de transmission32et le moyeu de roue30illustrés sur les figures1et2peuvent indifféremment être appliqués à tous les modes de réalisations pour roues motrices. Plus généralement, la fixation du moyeu de roue30sur le bol de transmission32peut être faite par tout moyen approprié, notamment par le procédé décrit dans la demande FR 3 003 201. On peut également prévoir des cannelures préusinées sur la paroi intérieure74du moyeu de roue30et sur la partie correspondante de la portion saillante46du bol de transmission32.
Dans l'ensemble du texte de la présente demande, on a appelé sous-ensemble fixe un sous-ensemble qui constitue un référentiel fixe pour la rotation du sous-ensemble mobile. L'homme du métier aura compris que ce sous-ensemble est lui-même appelé à bouger par rapport à la caisse du véhicule, en fonction de la suspension interposée entre la caisse du véhicule et le sous-ensemble fixe.
Claims (15)
- Assemblage de roue (10) de véhicule automobile, comportant
- un sous-ensemble fixe (12) définissant un axe de révolution (100), et comportant un premier chemin extérieur de roulement (22) et un deuxième chemin extérieur de roulement (24);
- un sous-ensemble tournant (14), apte à tourner par rapport au sous-ensemble fixe (12) autour de l'axe de révolution (100), et comportant un moyeu de roue (30) comportant un flasque (38) de fixation d’une jante de roue (40) et d’un disque de frein (41), le flasque de fixation (38) formant une face (42) d’appui du disque de frein (41) tournée axialement dans une sens de démontage (200) de la jante de roue (40) et du disque de frein (41), le sens de démontage (200) étant parallèle à l’axe de révolution (100), le moyeu de roue (30) comportant en outre une portée de centrage (45) du disque de frein (41) et de la jante de roue (40), tournée radialement à l’opposé de l’axe de révolution (100) et qui fait saillie axialement par rapport à la face d’appui (42) dans la direction de démontage (200), le sous ensemble tournant (14) comportant en outre un premier chemin intérieur de roulement (56) situé en regard du premier chemin extérieur de roulement (22) et un deuxième chemin intérieur de roulement (62) situé en regard du deuxième chemin extérieur de roulement (24); et
- des corps roulants (16, 18), formant une première rangée de corps roulants (16) entre le premier chemin extérieur de roulement (22) et le premier chemin intérieur de roulement (56) et une deuxième rangée de corps roulants (18) entre le deuxième chemin extérieur de roulement (24) et le deuxième chemin intérieur de roulement (62);
- Assemblage de roue selon la revendication 1, caractérisé en ce que:
- les corps roulants (16) de la première rangée de corps roulants ont des points de contact avec le premier chemin intérieur de roulement (56) et le premier chemin extérieur de roulement (22), qui sont situés sur un premier cône de contact ayant un premier sommet (S1) situé par rapport à la première rangée de corps roulants, à l’opposé de la deuxième rangée de corps roulants, et
- les corps roulants (18) de la deuxième rangée de corps roulants ont des points de contact avec le deuxième chemin intérieur de roulement (62) et le deuxième chemin extérieur de roulement (24), qui sont situés sur un deuxième cône de contact ayant un deuxième sommet (S2) situé par rapport à la deuxième rangée de corps roulants, à l’opposé de la première rangée de corps roulants.
- Assemblage de roue (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sous-ensemble fixe (12) comporte une bride de fixation (26) s’étendant radialement vers l’extérieur par rapport au premier chemin extérieur de roulement (22) et au deuxième chemin extérieur de roulement (24), le deuxième plan (P2) étant plus proche de la bride de fixation (26) du sous-ensemble fixe (12) que le premier plan (P1).
- Assemblage de roue (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’une ou plusieurs des conditions suivantes sont réalisées:
- la face d’appui (42) est située entre le premier plan (P1) perpendiculaire à l’axe de révolution (100) et la bride de fixation (26);
- le deuxième plan (P2) perpendiculaire à l’axe de révolution (100) coupe la bride de fixation (26);
- le flasque de fixation (38) est en recouvrement axial avec la bride de fixation (26);
- les corps roulants (16) de la première rangée de corps roulants définissent un premier cercle primitif situé dans un premier plan primitif (PP1) perpendiculaire à l’axe de révolution (100), et les corps roulants (18) de la deuxième rangée de corps roulants définissent un deuxième cercle primitif situé dans un deuxième plan primitif (PP2) perpendiculaire à l’axe de révolution (100) situé à une distance (L) du premier plan primitif (PP1) supérieure ou égale à une distance (R) mesurée axialement entre le plan d’appui (42) et la bride de fixation (26).
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que le sous-ensemble fixe (12) comporte une bague extérieure métallique massive monobloc (20) formant le premier chemin extérieur de roulement (22) et le deuxième chemin extérieur de roulement (24), et formant de préférence également la bride de fixation (26).
- Assemblage de roue (10) selon la revendication 2 en combinaison avec l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu’une ou plusieurs des conditions suivantes sont réalisées:
- le premier cône de contact et le deuxième cône de contact se coupent dans un plan médian (PC) situé entre le plan d’appui (42) et le deuxième plan (P2),
- le premier cône de contact et le deuxième cône de contact se coupent dans un plan médian (PC) coupant le flasque de fixation (38).
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième chemin extérieur de roulement (24) a un diamètre de fond de chemin plus grand, de préférence dans un rapport supérieur à 1,2, à un diamètre de fond de chemin du premier chemin extérieur de roulement (22).
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les corps roulants (16, 18) sont des billes, qui ont de préférence le même diamètre pour les deux rangées de corps roulants, le premier chemin extérieur de roulement (22) et le deuxième chemin extérieur de roulement (24) étant de préférence enveloppants en direction axiale.
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’une au moins des conditions suivantes est réalisée:
- la portée de centrage (45) est située radialement à l’extérieur du premier chemin extérieur de roulement (22);
- la portée de centrage (45) entoure au moins en partie le premier chemin extérieur de roulement (22), de sorte qu’il existe un recouvrement axial entre la portée de centrage (45) et le premier chemin extérieur de roulement (22);
- la portée de centrage (45) est située radialement à l’extérieur d’un cône ou d’un cylindre tangent au premier chemin extérieur de roulement (22) et au deuxième chemin extérieur de roulement (24).
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’une ou l’autre des conditions suivantes est réalisée:
- le premier chemin intérieur de roulement (56) est formé sur le moyeu de roue (30);
- le premier chemin intérieur de roulement (56) est formé sur une première bague intérieure de roulement (34) frettée au moins partiellement sur le moyeu de roue (30) et en appui axial contre un épaulement (54) du moyeu de roue (30) tourné axialement vers la deuxième rangée de corps roulants (18).
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième chemin intérieur de roulement (62) est formé sur une bague intérieure de roulement présentant une face annulaire d’arrêt (58) tournée axialement à l’opposé du sens de démontage (200), une ou plusieurs des conditions suivantes étant de préférence réalisées:
- la face annulaire d’arrêt (58) est située entre le premier plan (P1) et un troisième plan (PA) perpendiculaire à l’axe de révolution (100) et coupant le deuxième chemin intérieur de roulement (62);
- la face annulaire d’arrêt (58) est axialement en saillie par rapport au moyeu de roue (30) dans une direction opposée au sens de démontage (200);
- la deuxième bague intérieure de roulement (36) est frettée sur le moyeu de roue (30).
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu de roue (30) comporte entre outre une interface de fixation d’un bol de transmission (32).
- Assemblage de roue (10) selon la revendication 12, caractérisé en ce que le sous-ensemble mobile (14) comporte en outre un bol de transmission (32), une ou plusieurs des conditions suivantes étant de préférence réalisées:
- le moyeu de roue (30) est fretté ou vissé sur une portion d'extrémité (46), de préférence cylindrique, cannelée ou filetée, du bol de transmission (32);
- le sous-ensemble tournant (14) comporte au moins un élément de maintien axial (76, 88) fixé au bol de transmission (32) et venant directement ou indirectement en appui, contre une surface d’arrêt (82) du moyeu de roue (30) tourné axialement à l'opposé du deuxième chemin intérieur de roulement (62).
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu de roue (30) est une pièce métallique massive monobloc.
- Assemblage de roue (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sous-ensemble tournant (14) comporte en outre un disque de frein (41) en appui sur la face d’appui (42), une jante de roue (40) en appui sur le disque de frein (41) et des éléments de fixation (143) de la jante de roue (42) et du disque de frein (41) au flasque de fixation (38).
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