FR2874671A1 - Palier a roulement a passage d'air comprenant une chambre etanche avec deflecteur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un palier à roulement comprenant un organe intérieur (1), un organe extérieur (2), et des corps roulants (3) disposés entre lesdits organes, ledit palier comprenant un chemin formant passage d'air et comprenant un canal extérieur (15) et un canal intérieur (16) prévus pour traverser de part en part respectivement chacun des organes (1, 2), le palier comprenant une chambre annulaire étanche (20) prévue pour mettre en communication d'air les canaux extérieur (15) et intérieur (16), ladite chambre étant formée entre deux joints adjacents associés à l'un des organes (1, 2), un déflecteur annulaire étant disposé à l'intérieur de la chambre annulaire (20) et associé à l'autre organe (1, 2), ledit déflecteur comprenant au moins une paroi (23, 24) sur laquelle chacun des joints est en contact frottant, le chemin d'air étant réalisé, à l'intérieur de la chambre (20), au travers dudit déflecteur.
Description
L'invention concerne un palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile. Un tel palier comprend typiquement un organe intérieur tournant sur lequel est destinée à être associée ladite roue, un organe extérieur fixe destiné à être solidarisé au châssis dudit véhicule, et des corps roulants disposés entre lesdits organes de sorte à permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe.
L'invention s'applique typiquement à un palier destiné à être utilisé en combinaison avec un système de contrôle et de régulation de la pression du pneu monté sur la roue.
Pour ce faire, il est connu de prévoir un chemin formant passage d'air entre l'organe fixe et l'organe tournant du palier, de sorte à pouvoir alimenter en air le pneu depuis le châssis par l'intermédiaire du palier.
Le chemin comprend notamment un canal extérieur et un canal intérieur prévus pour traverser de part en part respectivement chacun des organes. Les canaux extérieur et intérieur comprennent des extrémités respectivement aval et amont débouchant au niveau de l'espace dans lequel sont prévus les corps roulants. Pour mettre en communication d'air les extrémités aval et amont, une chambre annulaire étanche est prévue dans l'espace dans lequel sont prévus les corps roulants.
Un problème qui se pose est celui de l'étanchéité de la chambre annulaire. En effet, compte tenu des conditions de fonctionnement du palier, les contraintes concernant l'étanchéité de la chambre annulaire sont importantes.
D'une part, en fonctionnement en pression, de l'air est injecté dans le pneu via le passage d'air depuis le système de contrôle et de régulation de la pression. Pour éviter l'endommagement du palier si de l'air venait à s'échapper de la chambre annulaire vers les corps roulants, il est important d'assurer l'étanchéité de la chambre annulaire vis à vis de l'air provenant du système de contrôle et de régulation.
D'autre part, en fonctionnement en dépression, de l'air est aspiré par le système de contrôle et de régulation de la pression depuis le pneu via le passage d'air. Pour éviter l'endommagement du système de contrôle et de régulation et du palier, il est nécessaire d'assurer l'étanchéité de la chambre annulaire vis à vis des polluants extérieurs tels que la graisse ou la poussière.
On a proposé des solutions dans lesquelles la chambre annulaire étanche est formée par un dispositif d'étanchéité monté entre les organes fixe et tournant et comprenant deux joints en contact frottant sur des portées inclinées d'un des organes.
Toutefois, ces solutions n'offrent pas entière satisfaction du point de vue de l'étanchéité conférée et sont difficiles à mettre en oeuvre. En effet, du fait des contraintes en termes de frottement et d'étanchéité, elles nécessitent un usinage particulier de l'organe sur lequel les joints sont en contact frottant.
L'invention vise notamment à simplifier la réalisation de l'étanchéité de la chambre annulaire en proposant un palier à roulement dans lequel les surfaces sur lesquelles les joints sont en contact frottant sont des surfaces rapportées pouvant offrir des conditions de frottement et d'étanchéité optimales sans usinage particulier des organes.
A cet effet, l'invention propose un palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile, ledit palier comprenant un organe intérieur, un organe extérieur et des corps roulants disposés entre lesdits organes de sorte à permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe, ledit palier comprenant un chemin formant passage d'air entre l'extérieur de l'organe fixe et la face avant de l'organe tournant, ledit chemin comprenant au moins un canal extérieur et au moins un canal intérieur prévus pour traverser de part en part respectivement chacun des organes, le canal extérieur comprenant une extrémité aval débouchant au niveau de l'espace dans lequel sont prévus les corps roulants, le canal intérieur comprenant une extrémité amont débouchant dans ledit espace,le palier comprenant en outre une chambre annulaire étanche prévue dans ledit espace pour mettre en communication d'air les extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur et intérieur, ladite chambre étant formée entre deux joints adjacents qui sont, de part et d'autre des extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur et intérieur, associés à l'un des organes, un déflecteur annulaire étant disposé à l'intérieur de la chambre annulaire et associé à l'autre organe, ledit déflecteur comprenant au moins une paroi sur laquelle chacun des joints est en contact frottant, le chemin d'air étant réalisé, à l'intérieur de la chambre, au travers dudit déflecteur.
Avec une telle réalisation, la surface sur laquelle le joint est en contact frottant peut être agencé de façon simple de sorte à améliorer l'étanchéité de la chambre.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un palier à roulement comprenant un chemin formant passage d'air, dans laquelle un déflecteur selon un premier mode de réalisation est disposé dans une chambre annulaire entre deux rangées de billes, les joints formant ladite chambre présentant un contact frottant inférieur sur le déflecteur ; - la figure 2 est une vue du détail Il de la figure 1 ; - les figures 3 sont des vues en perspective du déflecteur de la figure 1, le déflecteur comprenant deux parties comprenant chacune une paroi axiale et une paroi radiale, les parois radiales étant maintenues à distance par des bossages ;- la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une variante du premier mode de réalisation de la figure 1, dans laquelle les joints présentent des contacts frottants inférieur et supérieur sur le déflecteur ; - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une première sous variante de la variante de la figure 4, dans laquelle la chambre annulaire est placée en avant des deux rangées de billes ; - la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une deuxième sous variante de la variante de la figure 4, dans laquelle la chambre annulaire est placée en arrière des deux rangées de billes ;- la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant un déflecteur selon un deuxième mode de réalisation, les joints présentant des contacts frottants inférieur et intermédiaire sur le déflecteur ; - la figure 8 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une variante du deuxième mode de réalisation de la figure 7, dans laquelle les joints présentent des contacts frottants inférieur, intermédiaire et supérieur sur le déflecteur disposé dans la chambre annulaire entre deux rangées de billes ; - la figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une sous variante de la variante de la figure 8, dans laquelle la chambre annulaire est placée en avant des deux rangées de billes.
En relation avec les figures, on décrit un palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile.
Le palier comprend un organe tournant 1 destiné à transmettre le mouvement de rotation d'un arbre tournant à la roue du véhicule et un organe fixe 2 destiné à être solidarisé au châssis du véhicule. L'organe tournant 1 est monté en rotation autour d'un axe A à l'intérieur de l'organe fixe 2 par l'intermédiaire de corps roulants 3, tels que des billes, disposés entre les organes 1, 2.
Dans un mode de réalisation non représenté, le montage peut être inversé, à savoir l'organe extérieur peut être tournant et l'organe intérieur peut être fixe.
Dans la suite de la description, les termes axial ou longitudinal et radial ou transversal font référence à des plans respectivement parallèle et perpendiculaire à l'axe A. Les termes intérieur et extérieur font référence à des plans longitudinaux situés respectivement à proximité et à distance de l'axe A. Par ailleurs, les termes avant et arrière font référence à des plans transversaux situés respectivement du côté de la roue, à savoir du côté gauche sur la figure 1, et du côté droit sur la figure 1.
L'organe intérieur tournant 1 comprend un moyeu 4 généralement cylindrique d'axe A qui comporte une partie avant 5 permettant l'association de la roue du véhicule et une partie arrière 6 permettant l'association de l'essieu. Le diamètre de la partie avant 5 est supérieur à celui de la partie arrière 6 de sorte que le moyeu 4 présente un épaulement 7.
Pour permettre la fixation de la roue au moyeu 4, la partie avant 5 comprend une bride de fixation qui se présente sous la forme générale d'une couronne annulaire 8 s'étendant radialement depuis la surface extérieure de la partie avant 5. Sur la figure 1, des trous axiaux de fixation 9 sont agencés sur la couronne 8 pour pouvoir coopérer avec des organes de fixation de la roue au moyeu 4. La couronne 8 peut présenter, en outre, des orifices de centrage des disques de freinage.
La partie arrière 6 du moyeu 4 comprend un alésage axial 10 centré sur l'axe A et sur la périphérie duquel des cannelures 11 s'étendant axialement sont prévues. Les cannelures 11 sont destinées à permettre l'accouplement en rotation d'un essieu moteur présentant une extrémité cannelée avec le moyeu 4 par emmanchement de l'extrémité cannelée dans l'alésage 10. En variante, la périphérie de l'alésage axial 10 peut être lisse pour recevoir l'extrémité lisse d'un essieu non moteur.
L'organe extérieur fixe 2 est une pièce généralement cylindrique dont l'axe est disposé coaxialement à l'axe A. L'organe fixe 2 comprend également une bride de fixation au châssis formée d'une couronne radiale 12 en saillie de la surface extérieure de l'organe fixe 2 et pourvue de trous de fixation 13. L'organe fixe 2 présente en outre un alésage axial 14 centré sur l'axe A. Les billes 3 sont disposées entre l'alésage axial 14 et la partie arrière 6 du moyeu 4 de sorte à permettre la rotation relative des organes 1, 2 autour de l'axe A.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, la géométrie du palier peut être différente notamment pour satisfaire aux contraintes d'intégration dudit palier. En particulier, la géométrie des corps roulants, leur agencement entre les organes et la géométrie des organes eux-mêmes ne sont pas limités aux modes de réalisation décrits. Par exemple, les organes fixe 2 et/ou tournant 1 peuvent ne pas comprendre de bride de fixation.
Pour permettre le contrôle et la régulation de la pression du pneu monté sur la roue, le palier selon l'invention comprend un chemin formant passage d'air entre un système situé à l'extérieur de l'organe fixe 2, non représenté, de contrôle et de régulation de la pression du pneu monté sur la roue et la face avant de l'organe tournant 1.
Un tel système de contrôle et de régulation comprend notamment un compresseur, des électrovannes, des dispositifs de commande, d'actionnement et de contrôle de l'électrovanne et du compresseur de sorte à permettre le gonflage ou le dégonflage du pneu.
Dans la suite de la description, les termes amont et aval seront compris par rapport au sens de circulation de l'air en gonflage, c'est-à-dire lorsque l'air est injecté depuis le système de contrôle et de régulation en direction du pneu. Par ailleurs, on distingue le fonctionnement en pression du palier, lorsque de l'air est injecté dans le pneu via le passage d'air depuis le système de contrôle et de régulation pour le gonflage du pneu et le fonctionnement en dépression du palier, lorsque de l'air est aspiré par le système de contrôle et de régulation de la pression depuis le pneu via le passage d'air pour le dégonflage du pneu.
En particulier, le chemin comporte un canal extérieur 15 qui s'étend sensiblement radialement au travers de l'organe extérieur fixe 2. Le canal extérieur 15 comprend une extrémité amont débouchant dans la face extérieure de l'organe extérieur 2 et une extrémité aval débouchant au niveau de l'espace dans lequel sont prévues les billes 3. L'extrémité amont du canal extérieur 15 est destinée à être reliée au système de contrôle et de régulation de la pression du pneu.
Le chemin comprend également un canal intérieur 16 formé dans le moyeu 4 et s'étendant sensiblement radialement entre une extrémité amont débouchant dans l'espace et une extrémité aval débouchant dans un canal axial 17. Comme représenté sur la figure 9, on peut prévoir, en fonction de la position du chemin par rapport aux différents organes 1, 2, que le canal intérieur 16 présente une légère inclinaison afin de supprimer ou de réduire la taille du canal axial 17. Le canal axial 17 présente une ouverture sur la face avant du moyeu 4 de sorte à permettre l'alimentation en air du pneu par l'intermédiaire d'un système d'amenée non représenté.
Ainsi, le passage d'air permet de mettre en communication de façon étanche le système de contrôle et de régulation et la valve du pneu de sorte à pouvoir alimenter en air ledit pneu.
Dans d'autres modes de réalisation, et notamment le mode de réalisation représenté aux figures 5 et 6, les organes tournant 1 et fixe 2 peuvent comprendre plusieurs éléments assemblés. En particulier, l'organe fixe 2 comprend une pièce généralement cylindrique creuse à l'intérieur de laquelle une bague extérieure 18 est emmanchée. Quant à l'organe tournant 1, il comprend le moyeu 4 sur la partie arrière 6 duquel deux bagues intérieures 19 sont emmanchées. Le canal extérieur 15 traverse alors chacun des éléments qui composent l'organe fixe 2, à savoir la pièce cylindrique et la bague extérieure 18. Le canal intérieur 16 traverse une bague intérieure 19 et le moyeu 4 pour pouvoir déboucher dans le canal axial 17.
Pour mettre en communication d'air les extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur 15 et intérieur 16, le chemin d'air comprend une chambre annulaire étanche 20 prévue dans l'espace dans lequel sont disposées les billes 3.
Sur les figures, la chambre 20 est formée entre deux joints 21 adjacents associés à l'organe fixe 2 et disposés de part et d'autre des extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur 15 et intérieur 16.
Selon l'invention, pour assurer une étanchéité optimale de la chambre annulaire 20, un déflecteur annulaire 22 est disposé à l'intérieur de la chambre annulaire 20, entre les deux joints 21. Le déflecteur 22 est associé à l'organe tournant 1 et comprend des parois axiales 23 et radiales 24 sur lesquelles chacun des joints 21 est en contact frottant.
Le choix du matériau du déflecteur 22 et l'état de surface des parois axiales 23 et radiales 24 sont réalisés pour offrir des conditions de frottement et d'étanchéité optimales. En rapportant ainsi les surfaces sur lesquelles les joints 21 sont en contact frottant, on simplifie et on améliore l'étanchéité de la chambre 20 en supprimant les usinages des organes 1, 2 et en adaptant les matériaux aux fonctions des organes 1, 2 et des éléments qui composent le palier, et notamment du déflecteur.
D'autre part, en utilisant le déflecteur 22 sur lequel les joints 21 sont en contact frottant, il est possible de choisir pour le déflecteur 22 un matériau résistant à l'usure due au contact frottant, et ce sans tenir compte des contraintes mécaniques d'utilisation du palier puisque le déflecteur 22 ne subit pas les contraintes de roulement. De plus, le matériau utilisé peut être choisi pour que le déflecteur 22 présente un état de surface permettant de limiter l'abrasion et l'usure des joints 21. Dans un exemple particulier, le déflecteur 22 peut être réalisé en inox.
La description est faite par rapport à un palier dans lequel les joints 21 sont associés à l'organe fixe 2 et le déflecteur 22 est associé à l'organe tournant 1. L'invention s'applique toutefois également aux paliers pour lesquels les joints 21 sont associés à l'organe tournant 1 et le déflecteur 22 est associé à l'organe fixe 2.
Le déflecteur 22 comprend deux parties, une partie avant et une partie arrière, chaque partie comprenant une paroi axiale 23 et une paroi radiale 24. Les parois axiales 23 sont emmanchées sur l'organe tournant 1 de part et d'autre de l'extrémité amont du canal intérieur 16. Pour assurer la tenue des parties avant et arrière du déflecteur 22, sensiblement toute la surface intérieure des parois axiales 23 sert de surface d'emmanchement sur l'organe tournant 1. Toutefois, les parois axiales 23 peuvent recouvrir une partie de l'extrémité amont du canal intérieur 16. Les parois radiales 24 sont disposées en regard et maintenues à distance l'une de l'autre par des moyens discrets d'écartement prévus entre les parois radiales 24. De ce fait, le passage d'air est réalisé, à l'intérieur de la chambre 20, au travers du déflecteur 22.
Les moyens discrets d'écartement sont, par exemple, formés par des bossages 25 prévus sur une surface transversale interne d'au moins l'une des parois radiales 24. Les bossages 25 peuvent alors être réalisés sur la surface transversale arrière de la paroi radiale 24 avant et/ou sur la surface transversale avant de la paroi radiale 24 arrière.
Selon la réalisation particulière, chacune des parois radiales 24 est pourvue de bossages 25 identiques. Les bossages 25 de la paroi radiale 24 avant sont disposés en vis à vis des bossages 25 de la paroi radiale 24 arrière. On prévoit que l'écartement entre deux bossages consécutifs soit inférieur à la longueur de chacun des deux bossages afin d'éviter que les bossages ne puissent s'imbriquer les uns dans les autres.
Par ailleurs, sur les figures 3, les deux parties du déflecteur 22 sont dissociées. Dans d'autres modes de réalisation non représentés, on peut prévoir que ces deux parties soient associée par exemple au moyen d'un cordon de soudure ou d'une substance adhésive entre les bossages 25 en vis à vis.
D'autre part, l'ensemble comprenant les deux joints 21 entre lesquels la chambre annulaire 20 est formée et le déflecteur 22 peut être assemblé préalablement au montage dudit ensemble sur l'organe tournant 1 ou fixe 2 du palier.
Les figures 1 à 6 représentent un premier mode de réalisation du déflecteur annulaire 22 et des bossages 25. Dans ce mode de réalisation, les bossages 25 de forme généralement rectangulaire sont obtenus par une déformation axiale d'une partie médiane des parois radiales 24.
Selon des modes de réalisation non représentés, les bossages 25 peuvent être obtenus de manières différentes, par exemple, par ajout de matière. Les bossages 25 sont alors collés ou soudés sur au moins une paroi radiale 24 pour permettre l'écartement des deux parties.
Les joints 21 comprennent une armature rigide 26 et au moins une lèvre d'étanchéité élastomérique 27 qui est surmoulée sur l'armature 26 pour venir en contact frottant sur le déflecteur 22. L'armature 26 comprend une paroi axiale 28 emmanchée sur l'organe extérieur 2 et une paroi radiale 29.
Pour réaliser une étanchéité inférieure, un premier type de lèvre d'étanchéité élastomérique 27 inférieure est surmoulée sur la paroi radiale 29 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur la paroi axiale 23 du déflecteur 22. Le maintien de la lèvre élastomérique 27 inférieure en contact frottant sur la paroi axiale 23 du déflecteur 22 est contraint par un moyen élastique de type ressort formé, par exemple, par un anneau 30. Ainsi, quelles que soient les conditions de fonctionnement, en pression ou en dépression, l'étanchéité inférieure est assurée.
Avec le déflecteur 22 selon le premier mode de réalisation, la paroi radiale 29 de l'armature 26 est sensiblement droite et l'étanchéité inférieure est réalisée entre les surfaces arrière et avant respectivement des armatures rigides 26 avant et arrière. Avec le déflecteur 22 selon le deuxième mode de réalisation, une portion extrême 31 de la paroi radiale 29 de l'armature 26 est inclinée vers l'intérieur de la chambre annulaire 20. L'étanchéité inférieure est alors réalisée sensiblement en avant de la surface avant de l'armature 26 avant et sensiblement en arrière de la surface arrière de l'armature 26 arrière.
L'utilisation d'un déflecteur 22 à l'intérieur de la chambre annulaire 20 selon l'invention permet d'augmenter les niveaux d'étanchéité.
Ainsi, en variante, un deuxième type de lèvre d'étanchéité élastomérique 27 supérieure permet de réaliser une étanchéité supérieure. La lèvre 27 supérieure est surmoulée sur la paroi axiale 28 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur la paroi radiale 24 du déflecteur 22. Le deuxième type de lèvre 27 s'étend vers le bas et est inclinée vers une partie supérieure située au dessus des bossages 25 de la paroi radiale 24. La lèvre 27 supérieure peut alors fonctionner comme un clapet. En fonctionnement en pression, les lèvres 27 supérieures peuvent s'écarter des parois radiales 24 et, en fonctionnement en dépression, les lèvres 27 supérieures peuvent être plaquées contre les parois radiales 24.
Sur les figures 7 à 9, le deuxième mode de réalisation du déflecteur 22 permet d'envisager une étanchéité intermédiaire réalisée par un troisième type de lèvre d'étanchéité élastomérique 27 intermédiaire surmoulée sur la paroi radiale 29 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur la paroi radiale 24 du déflecteur 22. Une lèvre 27 de ce type s'étend depuis la portion extrême 31 vers le haut jusqu'à la partie supérieure située au dessus des bossages 25 de la paroi radiale 24. En fonctionnement en dépression, les lèvres 27 intermédiaires peuvent s'écarter des parois radiales 24 et, en fonctionnement en pression, les lèvres 27 intermédiaires peuvent être plaquées contre les parois radiales 24.
Les différents types de lèvres 27 peuvent être combinés suivant le mode de réalisation pour améliorer l'étanchéité de la chambre annulaire 20.
En particulier, sur les figures 4 à 6, les joints 21 comprennent des lèvres 27 inférieures et supérieures. Ainsi, en fonctionnement en pression, les lèvres 27 supérieures s'écartent et l'action de l'air vient s'ajouter à l'action de l'anneau 30 pour plaquer les lèvres 27 inférieures sur le déflecteur 22. En fonctionnement en dépression, les lèvres supérieures 27 sont plaquées contre la paroi radiale 24 et assurent un deuxième niveau d'étanchéité, le premier niveau étant réalisé par les lèvres 27 inférieures.
Sur la figure 7, les joints 21 comprennent des lèvres 27 inférieures et intermédiaires. En fonctionnement en pression, les lèvres intermédiaires 27 sont plaquées contre les parois radiales 24 et assurent un deuxième niveau d'étanchéité, le premier niveau étant réalisé par les lèvres 27 inférieures. En fonctionnement en dépression, les lèvres 27 intermédiaires s'écartent et l'action de l'air vient s'ajouter à l'action de l'anneau 30 pour plaquer les lèvres 27 inférieures sur le déflecteur 22.
La rotation relative du moyeu 4 et de l'organe fixe 2 autour de l'axe A est assurée par deux rangées de billes 3, espacées axialement. Les billes 3 sont maintenues à équidistance par une cage 32 et disposées entre des pistes de roulement intérieures 33 et extérieures 34.
Une rangée avant de billes 3 est disposée entre une piste de roulement intérieure avant 33 réalisée sur la surface extérieure de la partie arrière 6 du moyeu 4 en regard d'une piste de roulement extérieure avant 34 réalisée sur l'alésage 14. D'autre part, une rangée arrière de billes 3 est disposée entre une piste de roulement intérieure arrière 33 réalisée sur une bague intérieure 19 immobilisée par emmanchement sur la surface extérieure de la partie arrière 6 du moyeu 4, la piste de roulement intérieure arrière 33 étant en regard d'une piste de roulement extérieure arrière 34 réalisée sur l'alésage 14.
Pour améliorer le positionnement et l'immobilisation de la bague intérieure 19 sur la partie arrière 6, on peut prévoir un usinage de la surface extérieure de cette partie 6 de sorte à former un épaulement arrière 35 formant butée pour la bague intérieure 19. Par ailleurs, dans d'autres modes de réalisation, la bague intérieure 19 peut comprendre les deux pistes de roulement intérieures 33, la bague intérieure 19 étant alors emmanchée sur la surface extérieure de la partie arrière 6 et venant en butée contre l'épaulement 7.
Sur les figures 5 et 6, deux bagues intérieures 19 comprennent chacune une piste de roulement intérieure 33, la bague intérieure avant 19 venant en butée sur l'épaulement 7. Par ailleurs, les deux pistes de roulement extérieures 34 sont réalisées sur la bague extérieure 18.
Les billes 3 sont agencées dans un montage en O. Dans un tel montage, la distance entre les surfaces de contact des billes 3 avec les pistes de roulement extérieures 34 est inférieure à la distance entre les surfaces de contact des billes 3 avec les pistes de roulement intérieures 33. Ceci permet notamment d'éloigner le point d'application des charges à l'extérieur des roulements, réalisant ainsi un montage rigide et compact.
Le passage d'air peut être réalisé dans un plan transversale entre les rangées de billes 3 de sorte que la chambre annulaire 20 soit prévue entre les rangées de billes 3. L'étanchéité du palier en avant et en arrière des rangées de billes 3 est réalisée par des joints 36, par exemple, en élastomère disposés entre l'organe fixe 2 et l'organe tournant 1.
Dans une première sous variante de chacun des deux modes de réalisation représentée sur les figures 5 et 9, le passage d'air peut être réalisé en avant des deux rangées de billes 3. La chambre annulaire 20 est alors prévue en avant de la rangée de billes 3 avant. L'étanchéité du palier en avant des rangées de billes 3 est réalisée par une lèvre d'étanchéité élastomérique 27 s'étendant à l'opposé du déflecteur 22, à l'extérieur de la chambre annulaire 20. La lèvre 27 extérieure est surmoulée sur la paroi radiale 24 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur la surface de l'épaulement 7. On peut toutefois prévoir plusieurs lèvres 27 en contact frottant avec d'autres surfaces de l'organe tournant 1.
Dans une deuxième sous variante représentée sur la figure 6, le passage d'air peut être réalisé en arrière des deux rangées de billes 3. La chambre annulaire 20 est alors prévue en arrière de la rangée de billes 3 arrière. L'étanchéité du palier en arrière des rangées de billes 3 est réalisée par une lèvre d'étanchéité élastomérique 27 s'étendant à l'opposé du déflecteur 22, à l'extérieur de la chambre annulaire 20. La lèvre 27 extérieure est surmoulée sur la paroi radiale 24 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur une surface de l'organe tournant 1.
En particulier, le palier est pourvu d'un dispositif de détection disposé entre les organes fixe 2 et tournant 1 à l'arrière du palier. Ce dispositif permet notamment de connaître la vitesse de rotation ou la position angulaire de l'organe tournant 1 par rapport à l'organe fixe 2. Le dispositif comprend notamment une armature 37 comprenant une partie axiale associée à l'organe tournant 1 et une partie radiale pouvant servir de support à un élément codeur 38 tel qu'un anneau multipolaire. Le dispositif comprend également un élément capteur 39 et disposé en regard de l'élément codeur 38.
On prévoit alors qu'une première lèvre 27 d'étanchéité extérieure soit en contact frottant avec la partie axiale de l'armature 37 et qu'une deuxième lèvre 27 d'étanchéité extérieure soit en contact frottant avec la surface avant de la partie radiale de l'armature 37.
Ainsi, parmi les avantages du palier décrit ci-dessus, l'invention permet : - d'assembler les éléments constitutifs de la chambre annulaire 20, à savoir les joints 21 et le déflecteur 22, préalablement à leur disposition dans le palier ; - de cumuler plusieurs niveaux d'étanchéité et notamment en fonction du mode de fonctionnement en pression et en dépression ; - d'améliorer la fiabilité de l'étanchéité y compris dans le temps en limitant l'usure des joints 21, en particulier des lèvres élastomériques 27, et du déflecteur 22 ; - de réduire l'encombrement de la chambre étanche 20 en permettant de rapprocher les deux joints 21, ce qui diminue l'entraxe des billes et augmente la rigidité du roulement.
L'invention s'applique typiquement à un palier destiné à être utilisé en combinaison avec un système de contrôle et de régulation de la pression du pneu monté sur la roue.
Pour ce faire, il est connu de prévoir un chemin formant passage d'air entre l'organe fixe et l'organe tournant du palier, de sorte à pouvoir alimenter en air le pneu depuis le châssis par l'intermédiaire du palier.
Le chemin comprend notamment un canal extérieur et un canal intérieur prévus pour traverser de part en part respectivement chacun des organes. Les canaux extérieur et intérieur comprennent des extrémités respectivement aval et amont débouchant au niveau de l'espace dans lequel sont prévus les corps roulants. Pour mettre en communication d'air les extrémités aval et amont, une chambre annulaire étanche est prévue dans l'espace dans lequel sont prévus les corps roulants.
Un problème qui se pose est celui de l'étanchéité de la chambre annulaire. En effet, compte tenu des conditions de fonctionnement du palier, les contraintes concernant l'étanchéité de la chambre annulaire sont importantes.
D'une part, en fonctionnement en pression, de l'air est injecté dans le pneu via le passage d'air depuis le système de contrôle et de régulation de la pression. Pour éviter l'endommagement du palier si de l'air venait à s'échapper de la chambre annulaire vers les corps roulants, il est important d'assurer l'étanchéité de la chambre annulaire vis à vis de l'air provenant du système de contrôle et de régulation.
D'autre part, en fonctionnement en dépression, de l'air est aspiré par le système de contrôle et de régulation de la pression depuis le pneu via le passage d'air. Pour éviter l'endommagement du système de contrôle et de régulation et du palier, il est nécessaire d'assurer l'étanchéité de la chambre annulaire vis à vis des polluants extérieurs tels que la graisse ou la poussière.
On a proposé des solutions dans lesquelles la chambre annulaire étanche est formée par un dispositif d'étanchéité monté entre les organes fixe et tournant et comprenant deux joints en contact frottant sur des portées inclinées d'un des organes.
Toutefois, ces solutions n'offrent pas entière satisfaction du point de vue de l'étanchéité conférée et sont difficiles à mettre en oeuvre. En effet, du fait des contraintes en termes de frottement et d'étanchéité, elles nécessitent un usinage particulier de l'organe sur lequel les joints sont en contact frottant.
L'invention vise notamment à simplifier la réalisation de l'étanchéité de la chambre annulaire en proposant un palier à roulement dans lequel les surfaces sur lesquelles les joints sont en contact frottant sont des surfaces rapportées pouvant offrir des conditions de frottement et d'étanchéité optimales sans usinage particulier des organes.
A cet effet, l'invention propose un palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile, ledit palier comprenant un organe intérieur, un organe extérieur et des corps roulants disposés entre lesdits organes de sorte à permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe, ledit palier comprenant un chemin formant passage d'air entre l'extérieur de l'organe fixe et la face avant de l'organe tournant, ledit chemin comprenant au moins un canal extérieur et au moins un canal intérieur prévus pour traverser de part en part respectivement chacun des organes, le canal extérieur comprenant une extrémité aval débouchant au niveau de l'espace dans lequel sont prévus les corps roulants, le canal intérieur comprenant une extrémité amont débouchant dans ledit espace,le palier comprenant en outre une chambre annulaire étanche prévue dans ledit espace pour mettre en communication d'air les extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur et intérieur, ladite chambre étant formée entre deux joints adjacents qui sont, de part et d'autre des extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur et intérieur, associés à l'un des organes, un déflecteur annulaire étant disposé à l'intérieur de la chambre annulaire et associé à l'autre organe, ledit déflecteur comprenant au moins une paroi sur laquelle chacun des joints est en contact frottant, le chemin d'air étant réalisé, à l'intérieur de la chambre, au travers dudit déflecteur.
Avec une telle réalisation, la surface sur laquelle le joint est en contact frottant peut être agencé de façon simple de sorte à améliorer l'étanchéité de la chambre.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un palier à roulement comprenant un chemin formant passage d'air, dans laquelle un déflecteur selon un premier mode de réalisation est disposé dans une chambre annulaire entre deux rangées de billes, les joints formant ladite chambre présentant un contact frottant inférieur sur le déflecteur ; - la figure 2 est une vue du détail Il de la figure 1 ; - les figures 3 sont des vues en perspective du déflecteur de la figure 1, le déflecteur comprenant deux parties comprenant chacune une paroi axiale et une paroi radiale, les parois radiales étant maintenues à distance par des bossages ;- la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une variante du premier mode de réalisation de la figure 1, dans laquelle les joints présentent des contacts frottants inférieur et supérieur sur le déflecteur ; - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une première sous variante de la variante de la figure 4, dans laquelle la chambre annulaire est placée en avant des deux rangées de billes ; - la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une deuxième sous variante de la variante de la figure 4, dans laquelle la chambre annulaire est placée en arrière des deux rangées de billes ;- la figure 7 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant un déflecteur selon un deuxième mode de réalisation, les joints présentant des contacts frottants inférieur et intermédiaire sur le déflecteur ; - la figure 8 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une variante du deuxième mode de réalisation de la figure 7, dans laquelle les joints présentent des contacts frottants inférieur, intermédiaire et supérieur sur le déflecteur disposé dans la chambre annulaire entre deux rangées de billes ; - la figure 9 est une vue analogue à celle de la figure 2 représentant une sous variante de la variante de la figure 8, dans laquelle la chambre annulaire est placée en avant des deux rangées de billes.
En relation avec les figures, on décrit un palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile.
Le palier comprend un organe tournant 1 destiné à transmettre le mouvement de rotation d'un arbre tournant à la roue du véhicule et un organe fixe 2 destiné à être solidarisé au châssis du véhicule. L'organe tournant 1 est monté en rotation autour d'un axe A à l'intérieur de l'organe fixe 2 par l'intermédiaire de corps roulants 3, tels que des billes, disposés entre les organes 1, 2.
Dans un mode de réalisation non représenté, le montage peut être inversé, à savoir l'organe extérieur peut être tournant et l'organe intérieur peut être fixe.
Dans la suite de la description, les termes axial ou longitudinal et radial ou transversal font référence à des plans respectivement parallèle et perpendiculaire à l'axe A. Les termes intérieur et extérieur font référence à des plans longitudinaux situés respectivement à proximité et à distance de l'axe A. Par ailleurs, les termes avant et arrière font référence à des plans transversaux situés respectivement du côté de la roue, à savoir du côté gauche sur la figure 1, et du côté droit sur la figure 1.
L'organe intérieur tournant 1 comprend un moyeu 4 généralement cylindrique d'axe A qui comporte une partie avant 5 permettant l'association de la roue du véhicule et une partie arrière 6 permettant l'association de l'essieu. Le diamètre de la partie avant 5 est supérieur à celui de la partie arrière 6 de sorte que le moyeu 4 présente un épaulement 7.
Pour permettre la fixation de la roue au moyeu 4, la partie avant 5 comprend une bride de fixation qui se présente sous la forme générale d'une couronne annulaire 8 s'étendant radialement depuis la surface extérieure de la partie avant 5. Sur la figure 1, des trous axiaux de fixation 9 sont agencés sur la couronne 8 pour pouvoir coopérer avec des organes de fixation de la roue au moyeu 4. La couronne 8 peut présenter, en outre, des orifices de centrage des disques de freinage.
La partie arrière 6 du moyeu 4 comprend un alésage axial 10 centré sur l'axe A et sur la périphérie duquel des cannelures 11 s'étendant axialement sont prévues. Les cannelures 11 sont destinées à permettre l'accouplement en rotation d'un essieu moteur présentant une extrémité cannelée avec le moyeu 4 par emmanchement de l'extrémité cannelée dans l'alésage 10. En variante, la périphérie de l'alésage axial 10 peut être lisse pour recevoir l'extrémité lisse d'un essieu non moteur.
L'organe extérieur fixe 2 est une pièce généralement cylindrique dont l'axe est disposé coaxialement à l'axe A. L'organe fixe 2 comprend également une bride de fixation au châssis formée d'une couronne radiale 12 en saillie de la surface extérieure de l'organe fixe 2 et pourvue de trous de fixation 13. L'organe fixe 2 présente en outre un alésage axial 14 centré sur l'axe A. Les billes 3 sont disposées entre l'alésage axial 14 et la partie arrière 6 du moyeu 4 de sorte à permettre la rotation relative des organes 1, 2 autour de l'axe A.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, la géométrie du palier peut être différente notamment pour satisfaire aux contraintes d'intégration dudit palier. En particulier, la géométrie des corps roulants, leur agencement entre les organes et la géométrie des organes eux-mêmes ne sont pas limités aux modes de réalisation décrits. Par exemple, les organes fixe 2 et/ou tournant 1 peuvent ne pas comprendre de bride de fixation.
Pour permettre le contrôle et la régulation de la pression du pneu monté sur la roue, le palier selon l'invention comprend un chemin formant passage d'air entre un système situé à l'extérieur de l'organe fixe 2, non représenté, de contrôle et de régulation de la pression du pneu monté sur la roue et la face avant de l'organe tournant 1.
Un tel système de contrôle et de régulation comprend notamment un compresseur, des électrovannes, des dispositifs de commande, d'actionnement et de contrôle de l'électrovanne et du compresseur de sorte à permettre le gonflage ou le dégonflage du pneu.
Dans la suite de la description, les termes amont et aval seront compris par rapport au sens de circulation de l'air en gonflage, c'est-à-dire lorsque l'air est injecté depuis le système de contrôle et de régulation en direction du pneu. Par ailleurs, on distingue le fonctionnement en pression du palier, lorsque de l'air est injecté dans le pneu via le passage d'air depuis le système de contrôle et de régulation pour le gonflage du pneu et le fonctionnement en dépression du palier, lorsque de l'air est aspiré par le système de contrôle et de régulation de la pression depuis le pneu via le passage d'air pour le dégonflage du pneu.
En particulier, le chemin comporte un canal extérieur 15 qui s'étend sensiblement radialement au travers de l'organe extérieur fixe 2. Le canal extérieur 15 comprend une extrémité amont débouchant dans la face extérieure de l'organe extérieur 2 et une extrémité aval débouchant au niveau de l'espace dans lequel sont prévues les billes 3. L'extrémité amont du canal extérieur 15 est destinée à être reliée au système de contrôle et de régulation de la pression du pneu.
Le chemin comprend également un canal intérieur 16 formé dans le moyeu 4 et s'étendant sensiblement radialement entre une extrémité amont débouchant dans l'espace et une extrémité aval débouchant dans un canal axial 17. Comme représenté sur la figure 9, on peut prévoir, en fonction de la position du chemin par rapport aux différents organes 1, 2, que le canal intérieur 16 présente une légère inclinaison afin de supprimer ou de réduire la taille du canal axial 17. Le canal axial 17 présente une ouverture sur la face avant du moyeu 4 de sorte à permettre l'alimentation en air du pneu par l'intermédiaire d'un système d'amenée non représenté.
Ainsi, le passage d'air permet de mettre en communication de façon étanche le système de contrôle et de régulation et la valve du pneu de sorte à pouvoir alimenter en air ledit pneu.
Dans d'autres modes de réalisation, et notamment le mode de réalisation représenté aux figures 5 et 6, les organes tournant 1 et fixe 2 peuvent comprendre plusieurs éléments assemblés. En particulier, l'organe fixe 2 comprend une pièce généralement cylindrique creuse à l'intérieur de laquelle une bague extérieure 18 est emmanchée. Quant à l'organe tournant 1, il comprend le moyeu 4 sur la partie arrière 6 duquel deux bagues intérieures 19 sont emmanchées. Le canal extérieur 15 traverse alors chacun des éléments qui composent l'organe fixe 2, à savoir la pièce cylindrique et la bague extérieure 18. Le canal intérieur 16 traverse une bague intérieure 19 et le moyeu 4 pour pouvoir déboucher dans le canal axial 17.
Pour mettre en communication d'air les extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur 15 et intérieur 16, le chemin d'air comprend une chambre annulaire étanche 20 prévue dans l'espace dans lequel sont disposées les billes 3.
Sur les figures, la chambre 20 est formée entre deux joints 21 adjacents associés à l'organe fixe 2 et disposés de part et d'autre des extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur 15 et intérieur 16.
Selon l'invention, pour assurer une étanchéité optimale de la chambre annulaire 20, un déflecteur annulaire 22 est disposé à l'intérieur de la chambre annulaire 20, entre les deux joints 21. Le déflecteur 22 est associé à l'organe tournant 1 et comprend des parois axiales 23 et radiales 24 sur lesquelles chacun des joints 21 est en contact frottant.
Le choix du matériau du déflecteur 22 et l'état de surface des parois axiales 23 et radiales 24 sont réalisés pour offrir des conditions de frottement et d'étanchéité optimales. En rapportant ainsi les surfaces sur lesquelles les joints 21 sont en contact frottant, on simplifie et on améliore l'étanchéité de la chambre 20 en supprimant les usinages des organes 1, 2 et en adaptant les matériaux aux fonctions des organes 1, 2 et des éléments qui composent le palier, et notamment du déflecteur.
D'autre part, en utilisant le déflecteur 22 sur lequel les joints 21 sont en contact frottant, il est possible de choisir pour le déflecteur 22 un matériau résistant à l'usure due au contact frottant, et ce sans tenir compte des contraintes mécaniques d'utilisation du palier puisque le déflecteur 22 ne subit pas les contraintes de roulement. De plus, le matériau utilisé peut être choisi pour que le déflecteur 22 présente un état de surface permettant de limiter l'abrasion et l'usure des joints 21. Dans un exemple particulier, le déflecteur 22 peut être réalisé en inox.
La description est faite par rapport à un palier dans lequel les joints 21 sont associés à l'organe fixe 2 et le déflecteur 22 est associé à l'organe tournant 1. L'invention s'applique toutefois également aux paliers pour lesquels les joints 21 sont associés à l'organe tournant 1 et le déflecteur 22 est associé à l'organe fixe 2.
Le déflecteur 22 comprend deux parties, une partie avant et une partie arrière, chaque partie comprenant une paroi axiale 23 et une paroi radiale 24. Les parois axiales 23 sont emmanchées sur l'organe tournant 1 de part et d'autre de l'extrémité amont du canal intérieur 16. Pour assurer la tenue des parties avant et arrière du déflecteur 22, sensiblement toute la surface intérieure des parois axiales 23 sert de surface d'emmanchement sur l'organe tournant 1. Toutefois, les parois axiales 23 peuvent recouvrir une partie de l'extrémité amont du canal intérieur 16. Les parois radiales 24 sont disposées en regard et maintenues à distance l'une de l'autre par des moyens discrets d'écartement prévus entre les parois radiales 24. De ce fait, le passage d'air est réalisé, à l'intérieur de la chambre 20, au travers du déflecteur 22.
Les moyens discrets d'écartement sont, par exemple, formés par des bossages 25 prévus sur une surface transversale interne d'au moins l'une des parois radiales 24. Les bossages 25 peuvent alors être réalisés sur la surface transversale arrière de la paroi radiale 24 avant et/ou sur la surface transversale avant de la paroi radiale 24 arrière.
Selon la réalisation particulière, chacune des parois radiales 24 est pourvue de bossages 25 identiques. Les bossages 25 de la paroi radiale 24 avant sont disposés en vis à vis des bossages 25 de la paroi radiale 24 arrière. On prévoit que l'écartement entre deux bossages consécutifs soit inférieur à la longueur de chacun des deux bossages afin d'éviter que les bossages ne puissent s'imbriquer les uns dans les autres.
Par ailleurs, sur les figures 3, les deux parties du déflecteur 22 sont dissociées. Dans d'autres modes de réalisation non représentés, on peut prévoir que ces deux parties soient associée par exemple au moyen d'un cordon de soudure ou d'une substance adhésive entre les bossages 25 en vis à vis.
D'autre part, l'ensemble comprenant les deux joints 21 entre lesquels la chambre annulaire 20 est formée et le déflecteur 22 peut être assemblé préalablement au montage dudit ensemble sur l'organe tournant 1 ou fixe 2 du palier.
Les figures 1 à 6 représentent un premier mode de réalisation du déflecteur annulaire 22 et des bossages 25. Dans ce mode de réalisation, les bossages 25 de forme généralement rectangulaire sont obtenus par une déformation axiale d'une partie médiane des parois radiales 24.
Selon des modes de réalisation non représentés, les bossages 25 peuvent être obtenus de manières différentes, par exemple, par ajout de matière. Les bossages 25 sont alors collés ou soudés sur au moins une paroi radiale 24 pour permettre l'écartement des deux parties.
Les joints 21 comprennent une armature rigide 26 et au moins une lèvre d'étanchéité élastomérique 27 qui est surmoulée sur l'armature 26 pour venir en contact frottant sur le déflecteur 22. L'armature 26 comprend une paroi axiale 28 emmanchée sur l'organe extérieur 2 et une paroi radiale 29.
Pour réaliser une étanchéité inférieure, un premier type de lèvre d'étanchéité élastomérique 27 inférieure est surmoulée sur la paroi radiale 29 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur la paroi axiale 23 du déflecteur 22. Le maintien de la lèvre élastomérique 27 inférieure en contact frottant sur la paroi axiale 23 du déflecteur 22 est contraint par un moyen élastique de type ressort formé, par exemple, par un anneau 30. Ainsi, quelles que soient les conditions de fonctionnement, en pression ou en dépression, l'étanchéité inférieure est assurée.
Avec le déflecteur 22 selon le premier mode de réalisation, la paroi radiale 29 de l'armature 26 est sensiblement droite et l'étanchéité inférieure est réalisée entre les surfaces arrière et avant respectivement des armatures rigides 26 avant et arrière. Avec le déflecteur 22 selon le deuxième mode de réalisation, une portion extrême 31 de la paroi radiale 29 de l'armature 26 est inclinée vers l'intérieur de la chambre annulaire 20. L'étanchéité inférieure est alors réalisée sensiblement en avant de la surface avant de l'armature 26 avant et sensiblement en arrière de la surface arrière de l'armature 26 arrière.
L'utilisation d'un déflecteur 22 à l'intérieur de la chambre annulaire 20 selon l'invention permet d'augmenter les niveaux d'étanchéité.
Ainsi, en variante, un deuxième type de lèvre d'étanchéité élastomérique 27 supérieure permet de réaliser une étanchéité supérieure. La lèvre 27 supérieure est surmoulée sur la paroi axiale 28 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur la paroi radiale 24 du déflecteur 22. Le deuxième type de lèvre 27 s'étend vers le bas et est inclinée vers une partie supérieure située au dessus des bossages 25 de la paroi radiale 24. La lèvre 27 supérieure peut alors fonctionner comme un clapet. En fonctionnement en pression, les lèvres 27 supérieures peuvent s'écarter des parois radiales 24 et, en fonctionnement en dépression, les lèvres 27 supérieures peuvent être plaquées contre les parois radiales 24.
Sur les figures 7 à 9, le deuxième mode de réalisation du déflecteur 22 permet d'envisager une étanchéité intermédiaire réalisée par un troisième type de lèvre d'étanchéité élastomérique 27 intermédiaire surmoulée sur la paroi radiale 29 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur la paroi radiale 24 du déflecteur 22. Une lèvre 27 de ce type s'étend depuis la portion extrême 31 vers le haut jusqu'à la partie supérieure située au dessus des bossages 25 de la paroi radiale 24. En fonctionnement en dépression, les lèvres 27 intermédiaires peuvent s'écarter des parois radiales 24 et, en fonctionnement en pression, les lèvres 27 intermédiaires peuvent être plaquées contre les parois radiales 24.
Les différents types de lèvres 27 peuvent être combinés suivant le mode de réalisation pour améliorer l'étanchéité de la chambre annulaire 20.
En particulier, sur les figures 4 à 6, les joints 21 comprennent des lèvres 27 inférieures et supérieures. Ainsi, en fonctionnement en pression, les lèvres 27 supérieures s'écartent et l'action de l'air vient s'ajouter à l'action de l'anneau 30 pour plaquer les lèvres 27 inférieures sur le déflecteur 22. En fonctionnement en dépression, les lèvres supérieures 27 sont plaquées contre la paroi radiale 24 et assurent un deuxième niveau d'étanchéité, le premier niveau étant réalisé par les lèvres 27 inférieures.
Sur la figure 7, les joints 21 comprennent des lèvres 27 inférieures et intermédiaires. En fonctionnement en pression, les lèvres intermédiaires 27 sont plaquées contre les parois radiales 24 et assurent un deuxième niveau d'étanchéité, le premier niveau étant réalisé par les lèvres 27 inférieures. En fonctionnement en dépression, les lèvres 27 intermédiaires s'écartent et l'action de l'air vient s'ajouter à l'action de l'anneau 30 pour plaquer les lèvres 27 inférieures sur le déflecteur 22.
La rotation relative du moyeu 4 et de l'organe fixe 2 autour de l'axe A est assurée par deux rangées de billes 3, espacées axialement. Les billes 3 sont maintenues à équidistance par une cage 32 et disposées entre des pistes de roulement intérieures 33 et extérieures 34.
Une rangée avant de billes 3 est disposée entre une piste de roulement intérieure avant 33 réalisée sur la surface extérieure de la partie arrière 6 du moyeu 4 en regard d'une piste de roulement extérieure avant 34 réalisée sur l'alésage 14. D'autre part, une rangée arrière de billes 3 est disposée entre une piste de roulement intérieure arrière 33 réalisée sur une bague intérieure 19 immobilisée par emmanchement sur la surface extérieure de la partie arrière 6 du moyeu 4, la piste de roulement intérieure arrière 33 étant en regard d'une piste de roulement extérieure arrière 34 réalisée sur l'alésage 14.
Pour améliorer le positionnement et l'immobilisation de la bague intérieure 19 sur la partie arrière 6, on peut prévoir un usinage de la surface extérieure de cette partie 6 de sorte à former un épaulement arrière 35 formant butée pour la bague intérieure 19. Par ailleurs, dans d'autres modes de réalisation, la bague intérieure 19 peut comprendre les deux pistes de roulement intérieures 33, la bague intérieure 19 étant alors emmanchée sur la surface extérieure de la partie arrière 6 et venant en butée contre l'épaulement 7.
Sur les figures 5 et 6, deux bagues intérieures 19 comprennent chacune une piste de roulement intérieure 33, la bague intérieure avant 19 venant en butée sur l'épaulement 7. Par ailleurs, les deux pistes de roulement extérieures 34 sont réalisées sur la bague extérieure 18.
Les billes 3 sont agencées dans un montage en O. Dans un tel montage, la distance entre les surfaces de contact des billes 3 avec les pistes de roulement extérieures 34 est inférieure à la distance entre les surfaces de contact des billes 3 avec les pistes de roulement intérieures 33. Ceci permet notamment d'éloigner le point d'application des charges à l'extérieur des roulements, réalisant ainsi un montage rigide et compact.
Le passage d'air peut être réalisé dans un plan transversale entre les rangées de billes 3 de sorte que la chambre annulaire 20 soit prévue entre les rangées de billes 3. L'étanchéité du palier en avant et en arrière des rangées de billes 3 est réalisée par des joints 36, par exemple, en élastomère disposés entre l'organe fixe 2 et l'organe tournant 1.
Dans une première sous variante de chacun des deux modes de réalisation représentée sur les figures 5 et 9, le passage d'air peut être réalisé en avant des deux rangées de billes 3. La chambre annulaire 20 est alors prévue en avant de la rangée de billes 3 avant. L'étanchéité du palier en avant des rangées de billes 3 est réalisée par une lèvre d'étanchéité élastomérique 27 s'étendant à l'opposé du déflecteur 22, à l'extérieur de la chambre annulaire 20. La lèvre 27 extérieure est surmoulée sur la paroi radiale 24 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur la surface de l'épaulement 7. On peut toutefois prévoir plusieurs lèvres 27 en contact frottant avec d'autres surfaces de l'organe tournant 1.
Dans une deuxième sous variante représentée sur la figure 6, le passage d'air peut être réalisé en arrière des deux rangées de billes 3. La chambre annulaire 20 est alors prévue en arrière de la rangée de billes 3 arrière. L'étanchéité du palier en arrière des rangées de billes 3 est réalisée par une lèvre d'étanchéité élastomérique 27 s'étendant à l'opposé du déflecteur 22, à l'extérieur de la chambre annulaire 20. La lèvre 27 extérieure est surmoulée sur la paroi radiale 24 de l'armature 26 pour venir en contact frottant sur une surface de l'organe tournant 1.
En particulier, le palier est pourvu d'un dispositif de détection disposé entre les organes fixe 2 et tournant 1 à l'arrière du palier. Ce dispositif permet notamment de connaître la vitesse de rotation ou la position angulaire de l'organe tournant 1 par rapport à l'organe fixe 2. Le dispositif comprend notamment une armature 37 comprenant une partie axiale associée à l'organe tournant 1 et une partie radiale pouvant servir de support à un élément codeur 38 tel qu'un anneau multipolaire. Le dispositif comprend également un élément capteur 39 et disposé en regard de l'élément codeur 38.
On prévoit alors qu'une première lèvre 27 d'étanchéité extérieure soit en contact frottant avec la partie axiale de l'armature 37 et qu'une deuxième lèvre 27 d'étanchéité extérieure soit en contact frottant avec la surface avant de la partie radiale de l'armature 37.
Ainsi, parmi les avantages du palier décrit ci-dessus, l'invention permet : - d'assembler les éléments constitutifs de la chambre annulaire 20, à savoir les joints 21 et le déflecteur 22, préalablement à leur disposition dans le palier ; - de cumuler plusieurs niveaux d'étanchéité et notamment en fonction du mode de fonctionnement en pression et en dépression ; - d'améliorer la fiabilité de l'étanchéité y compris dans le temps en limitant l'usure des joints 21, en particulier des lèvres élastomériques 27, et du déflecteur 22 ; - de réduire l'encombrement de la chambre étanche 20 en permettant de rapprocher les deux joints 21, ce qui diminue l'entraxe des billes et augmente la rigidité du roulement.
REVENDICATIONS
1.Palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile, ledit palier comprenant un organe intérieur (1), un organe extérieur (2) et des corps roulants (3) disposés entre lesdits organes de sorte à permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe (A), ledit palier comprenant un chemin formant passage d'air entre l'extérieur de l'organe fixe (2) et la face avant de l'organe tournant (1), ledit chemin comprenant au moins un canal extérieur (15) et au moins un canal intérieur (16) prévus pour traverser de part en part respectivement chacun des organes (1, 2), le canal extérieur (15) comprenant une extrémité aval débouchant au niveau de l'espace dans lequel sont prévus les corps roulants (3), le canal intérieur (16) comprenant une extrémité amont débouchant dans ledit espace,le palier comprenant en outre une chambre annulaire étanche (20) prévue dans ledit espace pour mettre en communication d'air les extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur (15) et intérieur (16), ladite chambre étant formée entre deux joints (21) adjacents qui sont, de part et d'autre des extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur (15) et intérieur (16), associés à l'un des organes (1, 2), ledit palier étant caractérisé en ce qu'un déflecteur annulaire (22) est disposé à l'intérieur de la chambre annulaire (20) et associé à l'autre organe (1, 2), ledit déflecteur comprenant au moins une paroi (23, 24) sur laquelle chacun des joints (21) est en contact frottant, le chemin d'air étant réalisé, à l'intérieur de la chambre (20), au travers dudit déflecteur (22).
1.Palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile, ledit palier comprenant un organe intérieur (1), un organe extérieur (2) et des corps roulants (3) disposés entre lesdits organes de sorte à permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe (A), ledit palier comprenant un chemin formant passage d'air entre l'extérieur de l'organe fixe (2) et la face avant de l'organe tournant (1), ledit chemin comprenant au moins un canal extérieur (15) et au moins un canal intérieur (16) prévus pour traverser de part en part respectivement chacun des organes (1, 2), le canal extérieur (15) comprenant une extrémité aval débouchant au niveau de l'espace dans lequel sont prévus les corps roulants (3), le canal intérieur (16) comprenant une extrémité amont débouchant dans ledit espace,le palier comprenant en outre une chambre annulaire étanche (20) prévue dans ledit espace pour mettre en communication d'air les extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur (15) et intérieur (16), ladite chambre étant formée entre deux joints (21) adjacents qui sont, de part et d'autre des extrémités aval et amont de respectivement les canaux extérieur (15) et intérieur (16), associés à l'un des organes (1, 2), ledit palier étant caractérisé en ce qu'un déflecteur annulaire (22) est disposé à l'intérieur de la chambre annulaire (20) et associé à l'autre organe (1, 2), ledit déflecteur comprenant au moins une paroi (23, 24) sur laquelle chacun des joints (21) est en contact frottant, le chemin d'air étant réalisé, à l'intérieur de la chambre (20), au travers dudit déflecteur (22).
Claims (7)
- 2. Palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le déflecteur (22) comprend deux parties, chaque partie comprenant une paroi axiale (23) et une paroi radiale (24), les parois axiales (23) étant emmanchées sur l'organe (1, 2) de part et d'autre de l'extrémité du canal (15, 16), les parois radiales (24) étant disposées en regard et maintenues à distance l'une de l'autre par des moyens discrets d'écartement prévus entre les parois radiales(24).
- 3. Palier à roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens discrets d'écartement sont formés par des bossages (25) prévus sur la surface transversale interne d'au moins l'une des parois radiales (24).4. Palier à roulement selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des parois radiales (24) est pourvue de bossages (25) identiques, les bossages(25) d'une paroi (24) étant disposés en vis à vis des bossages (25) de l'autre paroi (24).
- 5. Palier à roulement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'écartement entre deux bossages (25) consécutifs est inférieur à la longueur de chacun des deux bossages (25).6. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les joints (21) comprennent une armature rigide (26) qui comprend une paroi axiale (28) et une paroi radiale (29), ladite paroi axiale étant emmanchée sur l'organe (1, 2), les joints (21) comprenant, en outre, au moins une lèvre d'étanchéité élastomérique (27) qui est surmoulée sur ladite armature (26) pour venir en contact frottant sur le déflecteur (22).
- 7. Palier à roulement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la lèvre élastomérique (27) est maintenue en contact frottant sur le déflecteur (22) par un moyen élastique de type ressort (30).8. Palier à roulement selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'une lèvre d'étanchéité élastomérique (27) est surmoulée sur la partie radiale (29) de l'armature (26) pour venir en contact frottant sur la paroi axiale (23) du déflecteur (22).
- 9. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'une lèvre d'étanchéité élastomérique (27) est surmoulée sur la paroi radiale (29) de l'armature (26) pour venir en contact frottant sur la paroi radiale (24) du déflecteur (22).
- 10. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'une lèvre d'étanchéité élastomérique (27) est surmoulée sur la paroi axiale (28) de l'armature (26) pour venir en contact frottant sur la paroi radiale (24) du déflecteur (22).11. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'une lèvre d'étanchéité élastomérique (27) s'étendant à l'extérieur de la chambre annulaire (20) est surmoulée sur la paroi radiale (29) de l'armature (26) pour venir en contact frottant sur une surface d'un organe (1, 2) du palier.
- 12. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'organe extérieur est fixe (2) et comprend au moins une piste de roulement extérieure (34) et une bride de fixation (12) au châssis du véhicule, l'organe interne étant tournant (1) et comprenant un moyeu (4) sur lequel est immobilisée au moins une bague intérieure (19) comprenant une piste de roulement intérieure (33) disposée en regard de la piste de roulement extérieur (34), ledit moyeu comprenant une bride de fixation (8) de la roue dudit véhicule.
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