FR2599306A1 - Unite roulement-joint homocinetique, notamment pour roues de vehicules - Google Patents

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Abstract

CETTE UNITE, QUI COMPORTE UNE LIAISON DEMONTABLE ENTRE LE ROULEMENT ET LE JOINT HOMOCINETIQUE, COMPREND, POUR LE SERRAGE AXIAL, UNE VIS CENTRALE 4 QUI TRAVERSE LE MOYEU 1 ET SE VISSE DANS UN PERCAGE 5 D'UN ELEMENT 3, 6 DU JOINT, TANDIS QUE LA LIAISON DE SOLIDARISATION EN ROTATION ENTRE LE MOYEU ET L'ELEMENT DU JOINT EST ASSUREE PAR UNE DENTURE CYLINDRIQUE DROITE 13 PORTEE PAR LE MOYEU ET PAR UNE DENTURE CORRESPONDANTE 14 PORTEE PAR L'ELEMENT DU JOINT.

Description

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L'invention se rapporte à une unité roulement (ou autre palier)-joint homocinétique comportant une liaison démontable entre le roulement et le joint homocinétique et, en particulier, une liaison en une seule piè5 ce entre le moyeu de la roue et un flasque de montage de la roue, unité dans laquelle une vis centrale traverse le moyeu pour assurer l'assemblage par serrage axial de ce moyeu avec le joint homocinétique et éventuellement avec le roulement, et se visse dans un perçage d'un élé10 ment de joint, en particulier d'un téton prévu sur la
partie extérieure du joint, et dans laquelle des dentures complémentaires sont prévues sur le moyeu et sur l'élément du joint pour établir la liaison de solidarisation en rotation, et elle concerne en outre un procédé 15 de production de la denture intérieure des unités roulementjoint homocinétique selon l'invention.
On connait déjà, du fait du BE-Al--3 212 747, une unité du genre cité au début dans laquelle la liaison de solidarisation en rotation entre le moyeu et 20 l'élément extérieur du joint est constituée par une denture conique. Un inconvénient de cette solution consiste, d'une part, dans le coQt élevé de la fabrication de la forme de denture compliquée, qui augmente le prix de revient de la fabrication et des outilages, d'autre 25 part, dans le fait que, avec le mode d'assemblage décrit, il est impossible ou difficile d'utiliser des roulements possédant des bagues intérieures de roulements indépendantes, comme cela est fréquemment souhaitable pour améliorer le degré de remplissage du roulement et 30 pour réduire de cette façon le diamètre du roulement. Le
serrage axial des bagues intérieures du roulement entraînerait ici des difficultés considérables.
On connait par ailleurs des unités du genre cité au début dans lesquelles il est prévu, en remplace35 ment de la denture conique décrite précédemment, une denture droite, purement radiale. Ici, l'avantage de la transmission sans jeu du couple est compensé par l'inconvénient de la. diminution de la surface d'assemblage, qui ne peut pas être agrandie sans accroissement du diamètre du roulement. Ici également, il n'est possible de former 5 des unités comportant des roulements équipés de bagues
intérieures indépendantes qu'avec difficultés et qu'en acceptant un accroissement de la longueur axiale d'encombrement.
L'invention a donc pour but, en partant de cet 10 état de fait, de créer un assemblage démontable entre un
roulement et un élément de joint qui admette, avec une faible course de montage, l'utilisation de roulements de petit diamètre, en particulier, de roulements à bagues intérieures indépendantes. Le butprincipal est d'obtenir, 15 par des moyens simples, une liaison de plus grand diamètre.
La solution de ce problème consiste dans le fait que le cercle detête dela denture extérieure sur le moyeu, ou sur la partie extérieure du joint, possède un diamètre qui correspond au moins au diamètre extérieur du moyeu. 20 L'effet apporté par l'invention consiste dans le faitque, contrairement aux liaisons non élastiques d'extension essentiellement radiale, l'assemblage selon l'invention est insensible aux pertes de précontrainte et en ce que la fabrication des simples dentures droites est plus simple 25 et plus économique que celle des dentures droites ou coniques déjà connues. Ici, on peut choisir librement le
genre du roulement ou autre palier utilisé.
Selon une première forme avantageuse de réalisation, la denture est formée directement sur le moyeu, sur 30 un diamètre qui se trouve dans les limites du diamètre
libre nécessaire pour le montage du roulement, c ' est -à dire, selon le type de roulement, avec ou sans bagueintérieure particulière. Avec cette disposition, la denture,est obligatoirement constituée par une denture extérieure 35 portée sur le moyeu, ce qui apporte l'avantage de simplifier sa fabrication et son montage etce quipermet d'obtenir une capacité de transmission de couple maximale avec un petit diamètre de moyeu, donc d'utiliser des roulements plus petits.
Selon un autre mode de réalisation, la denture peut être prévue sur une pièce, de forme annulaire, qui est fixée indéiticlible au Ltuyeu. Uiin tellle Pièce arnul aàire doit être fixée au moyeu après le montage du roulement sur lui. La pièce annulaire peut être pourvue d'une denture
intérieure ou d'une denture extérieure, quipeut être réalisée suivant un plus grand diamètre primitif qu'une denture formée directement sur le moyeu, ce qui permet de raccourcir la longueur axiale de la denture, en conser10 vant la même capacité de transmissionde couple et avec un petit diamètre du moyeu, cequi permet d'employer des roulements plus petits.
L'assemblage entre le moyeu de la roue et la
pièce qui porte la denture peut être effectué par souda15 ge, une opération de refoulement consécutive pouvant assurer le serrage axial par le bourrelet ainsi formé dans le cas de roulements à bagues intérieures indépendantes.
Pour la conformation de la partie extérieure du 20 joint, il se présente deux solutions avantageuses. D'une
part, une denture intérieure peut être formée sur le l'élément du joint, dans une gorge annulaire qui s'ouvre axialement dans le sens axial; d'autre part, il est possible de munir l'élément du joint d'une partie rentrante 25 radiale et d'une denture intérieure traversante, derrière laquelle est retenue une pièce de fond séparée.
Dans les deux cas, le filetage intérieur destiné à recevoir la vis centrale est réalisé de préférence dans un prolongement en forme de téton qui s'engage axialement 30 dans la région de la denture.
Selon une forme préférée de réalisation, et en particulier dans le cas de l'utilisation de roulements à bagues intérieures indépendantes, on prévoit sur l'élément du joint, en dehors de la denture, une région d'ap3 DUi radiale qui est en contact avec le moyeu ou avec la 3 5 baque intérieure du roulement et, dans ce cas, il existe dans l'unité montée un espace axial libre entre le
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moyeu et le fond de la gorge annulaire ou la pièce de
fond encastrée.
Dans le cas o la denture est formée directement sur le corps du moyeu, pour exploiter de la façon 5 optimale le diamètre qui reste disponible dans le cas de roulements à une bague intérieure indépendante, le cercle de tête de la denture extérieure peut être de la même valeur que le diamètre de la surface de portée du roulement tandis que, dans le cas de roulements dans les10 quels la bague intérieure est formée d'une seule pièce
dans le moyeu, le cercle de tête de la denture extérieure oeur de préférence être de même valeur que l'épaulement du roulement.
Selon l'invention, la formation de la denture. 15 intérieure dans une gorge annulaire de l'élément du
joint qui est une caractéristique de l'invention s'effectue par filage à froid (par exemple par le procédé de forgeage oscillant) tandis que, dans le cas d'une denture intérieure formée dans la partie rentrante, dans le 20 cas d'une partie extérieure de joint divisée, la formation -de la denture peut s'effectuer par refoulement ou brochage. De même, on peut former une denture intérieure sur la pièce séparée soudée par filage à froid tandis que, Dour une denture extérieure formée sur cette pièce, 25 on peut aussi envisager, entre autres, ici aussi, le refoulement ou le brochage. Dans les deux cas, grâce au diamètre de portée avantageux, on peut se dispenser d'un usinage de reprise mécanique aussi bien que d'un traitement thermique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'élément annulaire est assemblé au moyeu par soudage oar friction, avec refoulement consécutif, le bourrelet de soudage servant en particulier au serrage axial des
bagues intérieures du roulement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie extérieure du joint présente un perçage fileté
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destiné à recevoir la vis centrale dans un téton qui se trouve à l'intérieur de la denture et qui est à recouvrement axial par rapport à cette denture.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie extérieure du joint présente un écrou central
qui est retenu derrière une partie rentrante et muni d'un téton placé à l'intérieur de la denture et disposé à recouvrement axial par rapport à cette denture, cet écrou orésentant un perçage fileté qui reçoit la vis cen10 trale.
Selon une autre caractéristique de l'invention, une surface radiale qui fait immédiatement suite à la partie extérieure du joint, en dehors de la denture intérieure, forme une surface d'appui pour le roulement, en 15 particulier pour une bague intérieure indépendante de ce roulement, et, dans l'état serré de l'unité, le moyeu est placé à un certain écartement axial de la partie extérieure du joint ou de l'écrou central dans la région
de la denture.
Selon une autre caractéristique de l'invention,
pour des roulements des générations 1, 2 et 3, avec bagues intérieures indépendantes, le cercle de tête de la denture extérieure portée par le moyeu correspond en diamètre à la surface de portée de la bague intérieure du 25 roulement qui est dirigée vers le joint.
Selon une autre caractéristique de l'invention, pour des roulements de la génération 3, dans lesquels le moyeu est formé d'une seule pièce avec la bague intérieure, le cercle de tête de la denture extérieure portée 30 par le moyeu correspond en diamètre à la cote intérieure de l'épaulement du roulement qui est dirigé vers le joint. Selon une autre caractéristique de l'invention,
l'élément annulaire porte une denture extérieure servant 35 de générateur d'impulsions pour un dispositif anti-blocage.
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D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de trois exemples de réalisation et
en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 représente une unité selon l'invention munie d'une denture intérieure formée dans une partie rentrante radiale de la partie extérieure du joint, avec une pièce de fond raopportée, la vue montrant deux variantes de réalisation du roulement; la figure 2 montre une unité selon l'invention présentant une denture intérieure formée dans une gorge annulaire de la partie extérieure du joint, vue montrant deux variantes de réalisation du roulement; la figure 3 représente une unité selon l'inven15 tion avec des dentures droites sur un flasque soudé au moyeu, la vue représentant deux variantes de réalisation
du roulement.
Sur les figures des dessins, qui représentent
des organes essentiellement semblables, les éléments qui 20 se correspondent mutuellement sont désignés par les mêmes numéros de référence.
On a représenté un moyeu 1 qui est assemblé par serrage à un joint homocinétique 3 et qui est tenu dans un roulement 2 à deux rangées de billes. L'assemblage 25 par serrage est assuré par une vis de serrage centrale 4 qui se visse dans un filetage intérieur 5 de la pièce de fond 6 de la partie extérieure 7 du joint. Le joint homocinétique possède par ailleurs, d'une façon habituelle, une partie intérieure de joint 8, une cage à billes 9 et 30 des billes 10 de transmission du couple tandis que le moyeu qui est assemblé à ce joint par serrage est composé du corps de moyeu 1 et du flasque 12 de montage de la
roue, qui est d'une seule pièce avec ce corps.
Sur la figure 1, il est prévu, à l'extrémité cô35 té joint du corps 11 du moyeu, une denture extérieure droite 13 qui est en prise dans une denture intérieure
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correspondante 14, laquelle est formée dans une partie rentrante radiale 15, de-la partie extérieure du joint.
Derrière cette partie rentrante radiale 15 est accroché l'élément de fond 6, constituant une pièce distincte, de 5 la partie extérieure 7 du joint, et cette pièce est assemblée à cette partie extérieure, à la fois par une liaison par sûreté de forme dans la direction axiale et solidairement en rotation, ce qui est obtenu par emmanchement à force ou autre mode d'assemblage équivalent. 10 Cet assemblage peut également être réalisé par soudage ou par une autre technique. Dans la moitié supérieure de la figure, on a représenté, un roulement possédant deux bagues intérieures indépendantes et une bague extérieure 18 à deux gorges tandis que, dans la moitié inférieure 15 de 'a figure, on a prévu une seule bague intérieure indépendante, qui est placée sur le côté dirigé vers le joint, tandis que la deuxième gorge du roulement est formée directement sur le corps 11 du moyeu. Une surface frontale radiale 20 sert au serrage axial de la bague in20 térieure ou des bagues intérieures de ce roulement, le cercle de tête de la denture formé sur le corps du moyeu étant de diamètre inférieur (ou égal) à la surface de portée des bagues- intérieures du roulement. Pour raccourcir la construction, au moins une partie du filetage in25 térieur 5 de la pièce de fond 6 est engagée axialement
dans la région des dentures 13, 14.
Sur la figure 2, et à la différence de la figure 1, la pièce de fond 6 de la partie extérieure 7 du joint est venue d'une seule pièce avec cette partie, et 30 la denture intérieure 14 de la partie extérieure du
joint, qui est en prise avec la denture extérieure 13 du corps 11 *du moyeu, est formée dans une gorge annulaire 21 de cette partie extérieure 7. Ici également, on a représenté dans la moitié supérieure de la figure un roule35 ment à deux rangées de billes possédant deux bagues intérieures indépendantes 16, 17, tandis que la bague exté-
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rieure 18 du roulement est réunie en une seule opièce à une collerette 19. Une surface frontale radiale 20 de la.
partie extérieure du joint sert ici aussi au serrage axial des bagues intérieures du roulement, le cercle de 5 tête de la denture extérieure du corps 11 du moyeu étant à nouveau inférieur (ou égal) au diamètre de la surface de portée du roulement. Dans la moitié inférieure de la figure, il n'est pas Drévu de bagues intérieures indépendantes pour le roulement mais, au contraire, les deux 10 gorges du roulement sont formées directement sur le
corps 11 du moyeu. La denture extérieure 13 du corps du moyeu est formée dans ce cas dans l'épaulement 22 du roulement qui est dirigé vers le joint.
Sur la figure 3, on a représenté, une unité 15 dans laquelle la liaison par denture est réalisée entre un élément annulaire distinct 23 fixé au corps du moyeu par une liaison non démontable et la oartie extérieure 7 du joint, laquelle présente dans l'exemple de réalisation représenté, un fond 6 qui est d'une seule pièce 20 avec la partie extérieure 7 du joint. Dans la moitié supérieure de la figure, le roulement comprend une bague intérieure indépendante 17 sur le côté dirigé vers le joint tandis que, dans la moitié inférieure de la figure, on a prévu un roulement possédant deux bagues inté25 rieures indépendantes 16, 17. Le serrage axial de la ou des bague(s) intérieures) du roulement est assuré dans chaque cas au moyen d'un bourrelet de soudage 24, formé par refoulement, et au moyen duquel l'élément annulaire 23 est fixé au corps 11 du moyeu. Dans la moitié infé30 rieure de la figure, le corps annulaire 23 présente un collet cylindrique 25 dirigé vers le joint et qui oorte une denture intérieure 26 qui est en prise avec une denture extérieure 27 formée sur un épaulement annulaire 28 de l'élément extérieur 7 du joint. Dans la moitié infé35 rieure de la figure, l'élément annulaire 23 présente un collet annulaire 29 qui porte une denture extérieure 30
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qui est en prise avec une denture intérieure 31 formée sur un collet cylindrique 32 de la partie extérieure 7
du joint.
Bien entendu, diverses modifications pourront 5 être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples
non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention.
LISTE DES REFERENCES
1 Moyeu de roue 2 Roulement 3 Joint homocinétique 4 Vis de serrage Filetaqe intérieur 6 Partie de fond 7 Partie extérieure du joint 8 Partie intérieure du joint 9 Cage à billes Billes 11 Corps du moyeu 12 Flasque de montage de la roue 13 Denture extérieure 14 Denture intérieure Partie rentrante 16 Baque intérieure du roulement 17 Bague intérieure du roulement 18 Bague extérieure du roulement 19 Collerette Face frontale 21 Gorge annulaire 22 Epaulement du roulement 23 Elément annulaire 24 Bourrelet de soudage Collet cylindrique 26 Denture intérieure 27 Denture extérieure 28 Epaulement annulaire 29 Collet annulaire Denture extérieure 31 Denture intérieure 32 Collet cylindrique
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Claims (10)

R E V E N D I C A T I 0 N S
1 - Unité roulement (ou autre Palier)-joint homocinétique comportant une liaison démontable entre le roulement et le joint homocinétique et, en particulier, une liaison en une seule pièce entre le moyeu et un flas5 que de montage de la roue, unité dans laquelle une vis centrale traverse le moyeu pour assurer l'assemblage par serrage axial de ce moyeu avec le joint homocinétique et éventuellement le roulement, et se visse dans un Derçage d'un élément du joint, en particulier d'un téton prévu 10 sur la partie extérieure du joint, et dans laquelle des
dentures complémentaires sont prévues sur le moyeu et sur l'élément du joint pour établir la liaison de solidarisation en rotation, caractérisée en ce que le cercle de têtede la denture extérieure sur le moyeu (1) ou sur la 15 partie extérieure (7) du joint possède un diamètre quicorespond au moins au diamètre extérieur du moyen (1).
2 - Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la denture intérieure (14) portée par l'élément (3) du joint, et qui correspond à une denture 20 extérieure (13) (denture de roue droite) portée par le moyeu (20), est formée dans une région (15) de la partie
extérieure (7) du joint qui forme un rentrant radial.
3 - Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la denture intérieure (14) portée par 25 l'élément (3) du joint et qui correspond à une denture extérieure (13) (denture de roue droite) portée par le moyeu (1) est logée dans une gorge annulaire (21) de la partie extérieure (7) du joint qui s'ouvre axialement
vers le roulement.
4 - Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que la denture portée oar le moyeu (1) est constituée par une denture cylindrique droite formée sur un élément annulaire (23) qui est fixé d'une façon non démontable, à l'intérieur des limites du diamètre de la 35 surface de oortée intérieure du roulement.
- Unité selon la revendication 4, caractérisée en ce que la denture intérieure (26) qui correspond à une denture extérieure (27) portée par l'élément (3) du joint est formée sur un collet cylindrique (25), diri5 gé vers le joint, appartenant à un élément annulaire
(23) qui est fixé au moyeu (1).
6 - Unité selon la revendication 4, caractérisée en ce que la denture extérieure (30) qui correspond à une denture intérieure (31) portée par l'élément (3) 10 du joint est formée sur un collet cylindrique (32) diriaé vers le roulement qui appartient à un élément annulaire (23) assemblé au moyeu (1).
7 - Unité selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que l'élément annulaire 15 (23) est assemblé au moyeu (1) par soudage par friction,
avec refoulement consécutif, le bourrelet de soudage (24) servant en particulier au serrage axial des bagues
intérieures (16, 17) du roulement.
-8 - Unité selon l'une quelconque des revendica20 tions 1 à 7, caractérisée en ce que la oartie extérieure
(7) du joint présente un Derçage fileté (5) destiné à recevoir la vis centrale (4) dans un téton qui se trouve à l'intérieur de la denture (13, 14; 26, 27; 30, 31) et qui est à recouvrement axial par rapport à cette dentu25 re.
9 - Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la partie extérieure (7) du joint présente un écrou central (6) qui est retenu derrière une partie rentrante (15) et muni d'un téton 30 placé à l'intérieur de la denture (13, 14) et disposé à
recouvrement axial par rapport à cette denture, cet écrou présentant un perçage fileté (5) qui reçoit la vis
centrale (4).
- Unité selon l'une quelconque des revendica35 tions 1 à 3 ou des revendications 8 et 9, caractérisée
en ce qu'une surface radiale, qui fait immédiatement sui-
te à la partie extérieure (7) du joint, en dehors de la denture intérieure (14), forme une surface d'appui pour le roulement (2) en particulier, pour une bague intérieure indépendante (17) de ce roulement, et dans l'état ser5 ré de l'unité, le moyeu (1) est placé à un certain écartement axial de la partie extérieure (7) du joint ou de
l'écrou central (6) dans la région de la denture.
il - Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 ou des revendications 8 à 10, pour roule10 ments des générations 1, 2 et 3 E, avec bagues intérieures indépendantes, caractérisée en ce que le cercle de tête de la denture extérieure (13) portée Dar le moyeu (1) correspond en diamètre à la surface de portée de la bague intérieure (17) du roulement qui est dirigée vers 15 le joint.
12 - Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ou des revendications 8 à 11, pour roulements de la génération 3, dans lesquels le moyeu est formé d'une seule pièce avec la bague intérieure, caractéri20 sée en ce que le cercle de tête de la denture extérieure
(13) oortée par le moyeu (1) correspond en diamètre à la cote intérieure de l'épaulement du roulement qui est dirigé vers le joint.
13 - Unité selon l'une quelconque des revendica25 tions 4, 5 ou des revendications 7 à 12, caractérisée en
ce que l'élément annulaire (23) porte une denture extérieure servant de générateur d'impulsions pour un dispositif anti-blocage.
14 - Procédé de fabrication d'une unité selon 30 la revendication 3, caractérisé en ce que la denture intérieure logée dans la gorge intérieure de la partie extérieure du joint est formée par filage à froid.
- Procédé de fabrication d'une unité selon la revendication 2, caractérisé en ce que la denture in35 térieure est formée dans l'élément annulaire solidaire
du roulement par refoulement ou brochage.
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