FR2969535A1

FR2969535A1 - Connecting element for automobile ground vehicle, comprises pivot wheel carrier including sheet shell having bore in which hub is mounted via wheel bearing, where bearing comprises beads/cylinders positioned between inner and outer rings

Info

Publication number: FR2969535A1
Application number: FR1061104A
Authority: FR
Inventors: Gilles Berthias; Fabien Gerard; Bruno Buleon; Philippe Giraud
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-06-29
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: FR2969535B1

Abstract

The connecting element comprises a wheel carrier (1) such as a pivot wheel including a first sheet shell (11) having a bore (13) in which a hub is mounted via a wheel bearing (2). The wheel bearing comprises beads or cylinders positioned between an inner ring and an outer ring. The bore comprises a flap (14) forming a flange, which is connected with the wheel bearing. The wheel carrier comprises a second sheet shell forming a hollow body, where the second sheet shell includes a bore of which an inner peripheral surface is in contact with a lateral wall of the outer ring. The connecting element comprises a wheel carrier (1) such as a pivot wheel including a first sheet shell (11) having a bore (13) in which a hub is mounted via a wheel bearing (2). The wheel bearing comprises beads or cylinders positioned between an inner ring and an outer ring. The bore comprises a flap (14) forming a flange, which is connected with the wheel bearing. The wheel carrier comprises a second sheet shell forming a hollow body, where the second sheet shell includes a bore of which an inner peripheral surface is in contact with a lateral wall of the outer ring. The outer ring comprising a lateral part designed to be connected with the second sheet shell by welding forms a washer. The wheel bearing is connected with the first and second sheet shells by laser welding. The first and second sheet shells comprise openings positioned in a periphery of the bore, where the openings are designed to allow the passage of a welding nozzle. An independent claim is included for a wheel bearing.

Description

ELEMENT DE LIAISON AU SOL POUR UN VEHICULE COMPORTANT UN ROULEMENT DE ROUE ET ROULEMENT DE ROUE CORRESPONDANT La présente invention concerne un élément de liaison au sol pour un véhicule. Elle concerne principalement un élément de liaison au sol pour un véhicule, notamment un véhicule automobile, comprenant un support de roue comportant une première coque en tôle comportant un alésage dans lequel est monté un moyeu par l'intermédiaire d'un roulement de roue. The present invention relates to a ground connection element for a vehicle. BACKGROUND OF THE INVENTION It relates mainly to a ground connection element for a vehicle, especially a motor vehicle, comprising a wheel support comprising a first sheet metal shell having a bore in which is mounted a hub via a wheel bearing.

Un tel élément de liaison au sol est par exemple présenté dans le document US 2010/0014798 comportant une première partie et une seconde partie en forme de coques, assemblées entre elles de manière à former un corps creux. La première coque constitue la partie avant du pivot de roue contre laquelle vient se positionner une roue, la seconde coque constituant la partie arrière. Une ouverture centrale est formée dans chacune des deux coques, permettant le montage d'un moyeu par l'intermédiaire d'un roulement. Le roulement est constitué d'une bague extérieure et d'une bague intérieure entre lesquelles sont positionnés des billes ou des rouleaux. La bague extérieure est montée fixe sur le pivot de roue, la bague intérieure étant solidaire du moyeu. Dans ce document, la bague extérieure est solidarisée au pivot par emmanchement et sertissage dans l'ouverture centrale de chacune des deux coques. Un manchon est disposé entre les deux parois, assurant lors du sertissage le maintien de l'écartement entre les deux coques. Un tel assemblage par sertissage ne permet pas de garantir que la géométrie du roulement de roue reste stable tout au long de la vie du véhicule. Such a ground connection element is for example presented in document US 2010/0014798 comprising a first portion and a second portion in the form of shells, assembled together so as to form a hollow body. The first shell is the front part of the wheel pivot against which is positioned a wheel, the second shell constituting the rear part. A central opening is formed in each of the two shells, allowing the mounting of a hub by means of a bearing. The bearing consists of an outer ring and an inner ring between which are positioned balls or rollers. The outer ring is fixedly mounted on the wheel pivot, the inner ring being secured to the hub. In this document, the outer ring is secured to the pivot by fitting and crimping in the central opening of each of the two shells. A sleeve is disposed between the two walls, ensuring during crimping maintaining the spacing between the two shells. Such assembly by crimping does not ensure that the geometry of the wheel bearing remains stable throughout the life of the vehicle.

Des petites variations de géométrie peuvent créer une usure prématurée du roulement, limitant sa durée de vie. De plus la présence de l'entretoise et l'utilisation d'une bague extérieure du roulement spécialement adaptée pour être sertie, augmente le coût de fabrication d'un tel élément de liaison au sol. A cet effet, l'invention à pour objet un élément de liaison au sol pour un véhicule, notamment un véhicule automobile, comprenant un support de roue comportant une première coque en tôle comportant un alésage, dans lequel est monté un moyeu par l'intermédiaire d'un roulement de roue, tel que le roulement de roue est solidarisé à la première coque par soudage. L'alésage de la première coque comporte un rabat formant une collerette dans laquelle est emmanché le roulement de roue. Small variations in geometry can create premature wear on the bearing, limiting its life. Moreover the presence of the spacer and the use of an outer race of the bearing specially adapted to be crimped, increases the cost of manufacturing such a ground connection element. For this purpose, the invention relates to a ground connection element for a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising a wheel support comprising a first sheet-metal shell having a bore, in which a hub is mounted via a wheel bearing, such that the wheel bearing is secured to the first shell by welding. The bore of the first shell comprises a flap forming a collar in which is fitted the wheel bearing.

Selon une première variante de l'invention, le roulement de roue comporte une multitude de billes ou de cylindres positionnés entre une bague intérieure et une bague extérieure, la bague extérieure étant réalisée dans un acier peu allié telle que de l'acier 100 C6. Selon une seconde variante de l'invention, le roulement de roue comporte une multitude de billes ou de cylindres positionnés entre une bague intérieure et une bague extérieure, la bague extérieure comportant une partie périphérique formant une couronne réalisée dans un acier peu allié telle que de l'acier 100 C6. Selon un mode de réalisation de l'invention, le support de roue comporte une seconde coque en tôle formant avec la première coque un corps creux, la seconde coque comportant un alésage dont la surface périphérique intérieure est en contact d'une paroi latérale de la bague extérieure du roulement de roue, le roulement de roue étant solidarisé à la seconde coque par soudage le long de la surface de contact. Selon une première variante de ce mode de réalisation, la paroi latérale de la bague extérieure du roulement de roue, solidarisée par soudage avec la seconde coque, est réalisée dans un acier peu allié telle que de l'acier 100 C6. Selon une seconde variante de ce mode de réalisation, la bague extérieure du roulement de roue comporte une partie latérale destinée à être solidarisée par soudage avec la seconde coque formant une rondelle réalisée dans un acier peu allié telle que de l'acier 100 C6. Selon l'invention le procédé de soudage utilisé est du type à laser. La première ou la seconde coque du support de roue comporte des ouvertures positionnées respectivement en périphérie de l'alésage de la première ou la seconde coque, les ouvertures périphériques étant destinées à permettre le passage d'une buse de soudage. According to a first variant of the invention, the wheel bearing comprises a plurality of balls or cylinders positioned between an inner ring and an outer ring, the outer ring being made of a low alloy steel such as 100 C6 steel. According to a second variant of the invention, the wheel bearing comprises a multitude of balls or cylinders positioned between an inner ring and an outer ring, the outer ring having a peripheral portion forming a ring made of a low alloy steel such as 100 C6 steel. According to one embodiment of the invention, the wheel support comprises a second sheet-metal shell forming with the first shell a hollow body, the second shell comprising a bore whose inner peripheral surface is in contact with a lateral wall of the outer ring of the wheel bearing, the wheel bearing being secured to the second shell by welding along the contact surface. According to a first variant of this embodiment, the side wall of the outer ring of the wheel bearing, secured by welding with the second shell, is made of a low alloy steel such as 100 C6 steel. According to a second variant of this embodiment, the outer ring of the wheel bearing comprises a lateral portion intended to be secured by welding with the second shell forming a washer made of a low-alloy steel such as steel 100 C6. According to the invention, the welding method used is of the laser type. The first or second shell of the wheel support comprises openings positioned respectively at the periphery of the bore of the first or the second shell, the peripheral openings being intended to allow the passage of a welding nozzle.

La présente invention concerne aussi un roulement de roue suivant un premier mode de réalisation, destiné à être solidarisé par soudage dans un alésage d'un support de roue d'un élément de liaison au sol tel que précédemment décrit, comportant une multitudes de billes ou de cylindres positionnés entre une bague intérieure et une bague extérieure, comportant une partie périphérique formant une couronne réalisée dans un acier peu allié telle que de l'acier 100 C6. La bague extérieure peut aussi comporter une partie latérale formant une rondelle réalisée dans un acier peu allié telle que de l'acier 100 C6. La présente invention concerne enfin un roulement de roue suivant un second mode de réalisation, destiné à être solidarisé par soudage dans un alésage d'un support de roue d'un élément de liaison au sol tel que précédemment décrit, comportant une multitudes de billes ou de cylindres positionnés entre une bague intérieure et une bague extérieure, ladite bague extérieure étant réalisée dans un acier peu allié telle que de l'acier 100 C6. The present invention also relates to a wheel bearing according to a first embodiment, intended to be secured by welding in a bore of a wheel support of a ground connection element as described above, comprising a plurality of balls or of cylinders positioned between an inner ring and an outer ring, having a peripheral portion forming a ring made of a low alloy steel such as steel 100 C6. The outer ring may also include a lateral portion forming a washer made of a low alloy steel such as steel 100 C6. The present invention finally relates to a wheel bearing according to a second embodiment, intended to be secured by welding in a bore of a wheel support of a ground connection element as described above, comprising a plurality of balls or of cylinders positioned between an inner ring and an outer ring, said outer ring being made of a low alloy steel such as 100 C6 steel.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - La figure 1 représente une vue en perspective d'un élément de liaison au sol, constituant un pivot de roue, selon l'invention ; - La figure 2 représente une vue de détail du pivot de roue lors d'une première étape de montage d'un roulement de roue selon l'invention ; et - Les figures 3 et 4 représentent des vues de détails du pivot de roue lors de la seconde étape de montage du roulement de roue selon l'invention. La figure 1 représente une vue en perspective d'un élément de liaison au sol 1, constituant un pivot de roue, selon l'invention. Le pivot de roue 1 est constitué par une première partie 11 et une seconde partie 12 en forme de coques, assemblées entre elles de manière à former un corps creux. La première coque 11 constitue la partie avant du pivot de roue contre laquelle vient se positionner une roue, la seconde coque 12 constituant la partie arrière. Dans la zone centrale de la coque avant 11 et de la coque arrière 12 du pivot de roue 1 est respectivement formée un premier alésage 13 et un seconde alésage 16 (visible uniquement sur les figures 3 et 4). Le premier alésage 13 comporte un rabat 14 formant une collerette servant de support à un roulement de roue 2. Le roulement 2 est ainsi emmanché dans la collerette 14 et est solidarisé au pivot de roue 1 par soudage. Un tel roulement est constitué d'une bague extérieure 21 et d'une bague intérieure 22 enserrant des billes ou de rouleaux. Le procédé de soudage du roulement 2 au pivot de roue 1 doit être suffisamment rapide pour ne pas créer un échauffement excessif au niveau de la bague extérieure 21, risquant de la déformer. Ainsi, le procédé de soudage utilisé est préférentiellement un procédé de soudage par laser. Un tel procédé de soudage n'est pas compatible avec tous les types d'acier couramment utilisés pour de telles bagues extérieures 21. Un des aciers qui peut être utilisé est par exemple l'acier 100 C6, un acier faiblement allié. Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the detailed description below, of an example of non-limiting implementation, with reference to the appended figures in which: FIG. perspective of a ground connection element constituting a wheel pivot, according to the invention; - Figure 2 shows a detail view of the wheel pivot in a first step of mounting a wheel bearing according to the invention; and FIGS. 3 and 4 show details views of the wheel pivot during the second step of mounting the wheel bearing according to the invention. Figure 1 shows a perspective view of a ground connection element 1, constituting a wheel pivot, according to the invention. The wheel pivot 1 is constituted by a first portion 11 and a second portion 12 in the form of shells, assembled together so as to form a hollow body. The first shell 11 constitutes the front part of the wheel pin against which is positioned a wheel, the second shell 12 constituting the rear portion. In the central zone of the front hull 11 and the rear hull 12 of the wheel pivot 1 is respectively formed a first bore 13 and a second bore 16 (visible only in Figures 3 and 4). The first bore 13 comprises a flap 14 forming a flange serving to support a wheel bearing 2. The bearing 2 is thus fitted into the flange 14 and is secured to the wheel pivot 1 by welding. Such a bearing consists of an outer ring 21 and an inner ring 22 enclosing balls or rollers. The method of welding the bearing 2 to the wheel pivot 1 must be fast enough not to create excessive heating at the outer ring 21, which may deform. Thus, the welding method used is preferably a laser welding process. Such a welding process is not compatible with all the types of steel commonly used for such outer rings 21. One of the steels that can be used is for example the steel 100 C6, a low alloy steel.

Dans le cas où l'on souhaite utiliser pour la bague extérieure 21 du roulement 2 un acier plus fortement allié, il faut prévoir lors de la fabrication du roulement 2, l'introduction d'une bague périphérique dans un acier faiblement allié. Comme expliqué ultérieurement, la coque extérieure 11 comporte en périphérie du premier alésage 13, des ouvertures latérales 15. Sur cette vue est aussi visible, au travers des ouvertures latérales 15, des cordons de soudure 3 permettant de solidariser le roulement 2 à la coque extérieure 11. La figure 2 représente une vue de détail du pivot de roue 1 lors de l'opération de soudage du roulement de roue 2 sur la coque avant 11. Le roulement de roue 2 est préalablement positionné par emmanchement dans la collerette 14 du premier alésage 13 de la coque avant 11. Des cordons de soudures 3 sont formés le long de la collerette 14 ; une première série de cordons de soudure 3a est formées au plus proche de la jonction de la collerette 14 avec le reste de la coque avant 11, un second cordon de soudure 3b est formé en bordure de l'extrémité libre de la collerette 14. Les ouvertures latérales 15 permettent le passage de la buse de soudage au laser 4 pour former la première série de cordons de soudure 3a. Le positionnement du second cordon de soudure 3b est d'un accès plus aisé pour la buse de soudage au laser 4, ne demandant pas d'aménagement particulier sur la coque avant 11. In the case where it is desired to use for the outer ring 21 of the bearing 2 a higher alloyed steel, it is necessary to provide during the manufacture of the bearing 2, the introduction of a peripheral ring in a low alloy steel. As explained later, the outer shell 11 has at the periphery of the first bore 13, lateral openings 15. In this view is also visible, through the side openings 15, welding beads 3 for securing the bearing 2 to the outer shell 11. Figure 2 shows a detail view of the wheel pivot 1 during the welding operation of the wheel bearing 2 on the front shell 11. The wheel bearing 2 is previously positioned by fitting into the collar 14 of the first bore 13 of the front shell 11. Seams 3 are formed along the flange 14; a first series of welding beads 3a is formed closest to the junction of the flange 14 with the remainder of the front shell 11, a second bead 3b is formed at the edge of the free end of the flange 14. The Lateral openings 15 allow the laser welding nozzle 4 to pass to form the first set of weld beads 3a. The positioning of the second weld bead 3b is of easier access for the laser welding nozzle 4, not requiring any particular arrangement on the front hull 11.

Sur les figures 3 et 4 sont représentées des vues de détail du pivot de roue 1 pendant l'opération de soudage de la coque arrière 12 sur le roulement de roue 2. Dans l'exemple présenté, la surface périphérique du second alésage 16 de la coque arrière 12 est en appui plan contre un coté latéral de la bague extérieure 21 du roulement de roue 2. La buse de soudage au laser 4 parcourt ainsi la surface de contact entre la coque arrière 12 et la bague extérieure 21, formant un cordon de soudure 3c. Comme précédemment, une telle soudure au laser permet d'éviter un échauffement excessif au niveau de la bague extérieure 21, évitant de la déformer et ainsi de modifier la géométrie du roulement de roue 2. Figures 3 and 4 show detailed views of the wheel pivot 1 during the welding operation of the rear shell 12 on the wheel bearing 2. In the example shown, the peripheral surface of the second bore 16 of the rear shell 12 is supported plane against a lateral side of the outer ring 21 of the wheel bearing 2. The laser welding nozzle 4 thus traverses the contact surface between the rear shell 12 and the outer ring 21, forming a bead of 3c welding. As previously, such a laser weld avoids excessive heating at the outer ring 21, avoiding deformation and thus change the geometry of the wheel bearing 2.

Un tel roulement de roue 2 standard, ou du moins juste adapté pour un tel montage, soudé directement par des soudures au laser au pivot de roue 1, permet d'obtenir à la fois un montage rapide et précis, diminuant le coût d'assemblage et prolongeant la durée de vie d'un tel roulement de roue 2. Bien entendu l'exemple mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi, dans l'exemple présenté le pivot de roue est constitué de deux coques formant un corps creux, mais il est aussi possible de constituer un tel pivot de roue en n'utilisant qu'une seule coque, en l'occurrence la coque extérieure 11. Le montage du roulement de roue 2 sur cette unique coque extérieure 11 restant identique au montage tel que précédemment décrit. Such a wheel bearing 2 standard, or at least just adapted for such an assembly, welded directly by laser welds to the wheel pivot 1, allows to obtain both a fast and accurate assembly, reducing the cost of assembly and extending the life of such a wheel bearing 2. Of course the implementation example mentioned above is not limiting in nature and further details and improvements can be made without departing from the scope of the invention. 'invention. Thus, in the example shown the wheel pivot consists of two shells forming a hollow body, but it is also possible to form such a wheel pivot using only one shell, in this case the outer shell 11. The mounting of the wheel bearing 2 on this single outer shell 11 remaining identical to the assembly as previously described.

Claims

REVENDICATIONS1. Ground connection element for a vehicle, in particular a motor vehicle, comprising a wheel support (1) comprising a first shell (11) made of sheet metal having a bore (13) in which a hub is mounted via a wheel bearing (2), characterized in that the wheel bearing (2) is secured to the first shell (11) by welding.

2. A ground connection element according to claim 1, characterized in that the bore (13) of the first shell (11) comprises a flap (14) forming a collar in which is fitted the wheel bearing (2).

Ground connection element according to claim 1 or 2, characterized in that the wheel bearing (2) comprises a plurality of balls or cylinders positioned between an inner ring (22) and an outer ring (21), said outer ring (21) being made of a low alloy steel such as 100 C6 steel.

Ground connection element according to claim 1 or 2, characterized in that the wheel bearing (2) comprises a plurality of balls or cylinders positioned between an inner ring (22) and an outer ring (21), said outer ring (21) having a peripheral portion forming a ring made of a low alloy steel such as steel 100 C6.

Ground connection element according to claim 3 or 4, characterized in that the wheel support (1) comprises a second shell (12) made of sheet metal forming with the first shell (11) a hollow body, the second shell ( 12) having a bore (16) whose inner peripheral surface is in contact with a side wall of the outer ring (21) of the wheel bearing (2), the wheel bearing (2) being secured to the second shell ( 12) by welding along this contact surface.

Ground connecting element according to claim 5, characterized in that the side wall of the outer ring (21) of the wheel bearing (2) secured by welding with the second shell (12) is made of a low alloyed steel. such as 100 C6 steel.

7. A ground connection element according to claim 5, characterized in that the outer ring (21) of the wheel bearing (2) comprises a lateral portion intended to be secured by welding with the second shell (12) forming a washer made in a low alloy steel such as 100 C6 steel.

Ground connection element according to one of the preceding claims, characterized in that the welding method is of the laser type.

Ground connection element according to any one of the preceding claims, characterized in that the first (11) or second (12) shell of the wheel support (1) has openings (15) positioned respectively at the periphery of the vehicle. the bore (13, 16) of the first (11) or the second (12) shell, said peripheral openings (15) being intended to allow the passage of a welding nozzle (4).

Ground connection element according to one of the preceding claims, characterized in that, as positioned on a directional train, the wheel support (1) constitutes a wheel pivot.

Wheel bearing (2) intended to be secured by welding in a bore (13) of a wheel support (1) of a ground connection element according to any one of the preceding claims, comprising a plurality of balls or cylinders positioned between an inner ring (22) and an outer ring (21), having a peripheral portion forming a ring made of a low alloy steel such as steel 100 C6.

12. Wheel bearing according to the preceding claim, characterized in that the outer ring (21) comprises a side portion forming a washer made of a low alloy steel such as steel 100 C6.

Wheel bearing (2) intended to be secured by welding in a bore (13) of a wheel support (1) of a ground connection element according to any one of claims 1 to 10, comprising a multitudes of balls or cylinders positioned between an inner ring (22) and an outer ring (21), said outer ring (21) being made of a low alloy steel such as 100 C6 steel.