WO2007074313A1 - Palier a roulement a passage d'air comprenant un espace lateral etanche - Google Patents

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WO2007074313A1
WO2007074313A1 PCT/FR2006/051425 FR2006051425W WO2007074313A1 WO 2007074313 A1 WO2007074313 A1 WO 2007074313A1 FR 2006051425 W FR2006051425 W FR 2006051425W WO 2007074313 A1 WO2007074313 A1 WO 2007074313A1
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fixed
seal
rotating
rolling bearing
channel
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/051425
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Bernard Chaudier
James Perillat
Christophe Nicot
Original Assignee
S.N.R. Roulements
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    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Definitions

  • Rolling bearing with air passage comprising a sealed lateral space
  • the invention relates to a rolling bearing for guiding the rotation of a wheel of a motor vehicle.
  • a rolling bearing typically comprises a rotating inner member on which is intended to be associated said wheel, a fixed outer member to be secured to the frame of said vehicle, and rolling bodies arranged in an annular space of rolling which is formed between said members so as to allow the relative rotation of said members about an axis.
  • the invention typically applies to a bearing intended to be used in combination with a system for controlling and regulating the tire pressure mounted on the wheel.
  • the air path comprises in particular at least one fixed channel formed in the fixed member and at least one rotating channel passing through the rotating member.
  • the channels are made radially through respectively a member, said channels communicating with each other at a sealed space which is formed in the running space, so as to form the air path.
  • the sealed space can be provided between said rows.
  • the invention aims in particular to solve the problems mentioned above by providing a bearing in which the air path is made in a simple manner and only slightly modifying the geometry of the bearing, and this ensuring optimum sealing with a minimum additional seal.
  • the invention proposes a rolling bearing for guiding the rotation of a motor vehicle wheel, said bearing comprising a rotating inner member, a fixed outer member and rolling bodies arranged in a annular rolling space which is formed between said members so as to allow the relative rotation of said members about an axis, said bearing space being sealed laterally on either side respectively by a seal provided between the member fixed and the rotating member, said bearing further comprising:
  • FIGS. 1 to 4 are longitudinal sectional views of a rolling bearing comprising an air passage path according to four variants of a first embodiment respectively;
  • a rolling bearing is described for guiding the rotation of a motor vehicle wheel.
  • the description is made for a bearing intended to allow rotation guidance of a driving wheel of a motor vehicle.
  • the geometry of the bearing may be different in particular to meet the constraints of integration and operation of said bearing.
  • the geometry of the rolling bodies, their arrangement between the members as well as the geometry and the arrangement of the members themselves are not limited to the described embodiments.
  • the bearing comprises a rotating member 1 on which the vehicle wheel is intended to be associated and a fixed member 2 intended to be secured to the chassis of the vehicle.
  • the rotating member 1 is rotatably mounted about an axis A and makes it possible to transmit the rotational movement of a driving axle rotating to the wheel.
  • the rotating member 1 is rotatably mounted inside the fixed member 2 by means of rolling bodies, such as balls 3, arranged in an annular bearing space which is formed between the rotating members 1 and fixed 2.
  • the terms “axial” or “longitudinal” and “radial” or “lateral” refer to planes respectively parallel and perpendicular to the axis A.
  • the terms “inside” and “outside” refer to at longitudinal planes located respectively close to and at a distance from the axis A.
  • the terms “front” and “rear” refer to lateral planes situated respectively on the side of the wheel, namely on the side left in Figure 1, and the opposite side to the wheel, namely the right side in Figure 1.
  • the rotating inner member 1 comprises a generally cylindrical hub 4 of axis A which has a front portion 5 allowing the association of the vehicle wheel and a rear portion 6 allowing the association of the axle.
  • the diameter of the front portion 5 is substantially greater than that of the rear portion 6 so as to be able to make at least one shoulder 7 on the hub 4.
  • the front portion 5 comprises an annular radial attachment flange 8 which extends from the outer surface of the front portion 5.
  • Axial fixing holes 9 can be arranged on the radial flange 8 to cooperate with fasteners of the wheel hub 4.
  • the rear portion 6 of the hub 4 comprises, meanwhile, an axial bore 10 centered on the axis A in which one end of the driving axle can be fitted.
  • the hub 4 may be free of bore, especially for mounting a non-driving wheel.
  • the front end of the axial bore 10 opens into an axial bore centered on the axis A formed in the front portion 5.
  • Coupling means of the rotating drive axle and the hub 4 may be provided .
  • Such means may, for example, comprise abutment surfaces, a nut or a clamping screw cooperating with a threaded end of the drive axle and / or axial splines made on the surface of the bore 10 to cooperate with a splined end of the driving axle.
  • the fixed member 2 also has an axial bore 11 centered on the axis A within which the rear portion 6 of the hub 4 is rotatably mounted.
  • the relative rotation of the hub 4 and the fixed member 2 about the axis A is provided by two rows of balls 3 spaced axially and disposed in the annular rolling space formed between the rear portion 6 of the hub 4 and the axial bore 11 of the fixed member 2.
  • the balls 3 are disposed between inner raceways 12 and outer facing 13, provided respectively on the rear portion 6 of the hub 4 and on the axial bore 11 of the fixed outer member 2 so as to form two axially spaced raceways. In each race, the balls 3 are held equidistant from each other by means of a cage 14.
  • the balls 3 are arranged in an O-mount.
  • the distance between the contact surfaces of the balls 3 with the outer raceways 13 is less than the distance between the contact surfaces of the balls 3 with the raceways. In particular, this allows the point of application of the loads outside the bearings to be moved away, thereby providing a rigid and compact mounting.
  • the fixed outer member 2 comprises an outer race 15 having the axial bore 11 and on which the outer raceways 13 are formed.
  • the fixed outer member 2 comprises two outer race rings on each of which an outer raceway 13 is formed.
  • the fixed outer member 2 may also comprise a pivot 16 of association with the chassis of the vehicle.
  • the fixed outer ring 15 is fitted into an axial bore 17 formed in the association pivot 16.
  • the inner member 1 comprises two inner bearing rings 18 fitted on the outer surface of the rear portion 6 of the hub 4, the shoulder 7 forming a stop for the inner rings 18.
  • An inner raceway 12 is performed on each of the inner bearing rings 18.
  • the bearing space is sealed laterally on either side respectively by a front seal 19 and a rear seal 20 provided between the fixed member 2 and the rotating member 1.
  • the front and rear seals 20 comprise a rigid armature 21 which comprises an axial wall and a radial wall.
  • the axial wall of each seal is fitted over an axial bearing surface of the fixed member 2, namely the fixed outer ring 15.
  • the front and rear seals 19 further comprise an elastomeric lip 22 which is overmolded on the wall radial of the rigid armature 21 to come into rubbing contact on the rotating member 1, for example on an axial bearing of an inner race ring 18.
  • the axial wall of the front seal 19 and / or the rear seal 20 can be fitted on an axial bearing surface of the rotating member 1, the elastomeric lip 22 being able to come in frictional contact with the fixed outer member 2.
  • the rear seal 20 shown in the figures and the front seal 19 shown in Figure 8 comprise two elastomeric lips 22 in contact with the friction on the rotating member 1. It can thus be provided that the seals sealing which an axial wall is fitted on an axial bearing surface of an element comprise two or more elastomeric lips 22 in frictional contact with the other member.
  • the rolling bearing comprises a path forming an air passage between the outside of the fixed member 2 and the front face of the rotating member 1.
  • a system, not shown, for controlling and regulating the tire pressure mounted on the wheel can then be provided outside the fixed member 2.
  • Such a control and regulation system may comprise a compressor, solenoid valves, control devices, actuation and control of the solenoid valve and the compressor so as to allow inflation or deflation of the tire.
  • upstream and downstream will be understood in relation to the direction of air circulation during inflation, that is to say when air is injected from the control system and of regulation in the direction of the tire.
  • pressure operation operates when air is injected into the tire via the air passage from the control and regulation system for inflating the tire.
  • the vacuum operation operates when air is sucked by the system for controlling and regulating the pressure from the tire via the air passage for deflating the tire.
  • the path comprises a fixed channel 23 formed in the fixed member 2 and a rotating channel 24 passing through the rotating member 1.
  • the fixed and rotating channels 24 are placed in air communication by means of a space lateral annulus 25 which is formed, at the front of the front seal 19, between the fixed members 2 and rotating 1. It thus achieves the passage of air between the fixed members 2 and rotating 1 through the space lateral ring 25.
  • the path comprises several fixed channels 23 and / or several rotary channels 24 placed in air communication by means of the lateral annular space 25.
  • the path shown in FIG. 1 comprises a fixed channel 23 made in the association pivot 16 and a rotating channel made in the hub 4.
  • the fixed channel 23 comprises a first generally radial portion whose upstream end emerges on an outer face of the association pin 16 and the downstream end opens on the upstream end of a second portion. generally axial.
  • the downstream end of the second portion formed on a lateral face of the association pivot 16 opens into the lateral annular space 25.
  • the section of the radial portion and its upstream end is provided to allow connection to the control system and tire pressure control means, sealing connection means 26 may be disposed near the upstream end of the fixed channel 23.
  • the sealing connection means 26 are for example in the form of at least one O-ring.
  • the fixed channel 23 can be inclined so as to have only one generally rectilinear portion between the upstream end opening on an outer face of the association pivot 16 and the downstream end opening into the lateral annular space 25. It is also possible that the fixed channel 23 has more than two portions. In addition, according to the geometry of the fixed member 2, the downstream end of the fixed channel 23 is formed on a lateral face of the fixed member 2 or any other surface opening into the lateral annular space 25.
  • the rotating channel 24 extends substantially radially between an upstream end opening into the lateral annular space 25 and a downstream end opening into a front face of the hub 4 provided in the axial bore of the front portion 5. As shown it can be provided, depending on the position of the lateral annular space 25 relative to the various members 1, 2 and for reasons of space and simplification of manufacture, that the rotating channel 24 is inclined. On the other hand, in a similar manner to the fixed channel 23, the rotating channel 24 may have one or more axial and radial portions.
  • part of the fixed channel 23, for example the radial portion, is formed in the association pivot 16 and another part of the fixed channel 23, for example the axial portion, is made in the outer race 15.
  • the radial portion of the fixed channel 23 can pass through the association pin 16, so that its downstream end opens into a groove 27 formed in a substantially central zone of the outer surface of the outer race ring 15.
  • the outer surface of the bearing ring 15 is, moreover, machined from groove 27 to the front lateral face so as to locally reduce the radial dimension of bearing ring 15.
  • the axial portion of fixed channel 23 extends between the bearing ring 15 and the association pin 16, its upstream end opening into the groove 27 and its downstream end opening into the lateral annular space 25 so that a portion of the fixed channel 23 is made at the interface between the outer race 15 and the association pivot 16.
  • the lateral annular space 25 is sealed by the front seal 19 and by a third seal 28 provided between the fixed and rotating members 1.
  • the lateral annular space 25 formed between the front seal 19 and the third seal 28 is, moreover, defined axially by a lateral face of the radial attachment flange 8 and a lateral face of the fixed member. 2, in particular of the bearing ring 15 and the association pivot 16.
  • the third seal 28 comprises a rigid frame 21 whose axial wall is fitted on an axial bearing surface of the fixed member 2, for example on the association pivot 16.
  • an elastomeric lip 22 is overmolded to come into rubbing contact with the rotating member 1.
  • the elastomeric lip 22 of the third seal 28 comes into rubbing contact on an axial bearing surface made on the shoulder 7 of the hub 4.
  • the third seam 28 may comprise a plurality of elastomeric lips 22 possibly combining frictional contacts on axial and lateral bearings to increase the sealing levels.
  • the elastomeric lips 22 of the front seal 19 and the third seal 28 are then combined and configured to seal the lateral annular space 25 regardless of the operation of the bearing, under pressure or depression.
  • the elastomeric lip 22 of the front seal and that of the third seal 28 are held in frictional contact on the rotating member 1 by spring-type elastic means formed, for example, by a ring 29.
  • This embodiment can be applied to additional elastomeric lips 22 possibly provided on other seals.
  • provision may be made to provide additional sealing means at the joint portion of the seals 28, 19.
  • the axial wall of the third seal 28 is fitted over an axial bearing surface of the rotating member 1, for example on the radial attachment flange 8, and the elastomeric lip 22 is overmolded. to come into rubbing contact on the association pin 16 of the fixed member 2.
  • the embodiment of the sealed lateral annular space 25 as described above makes it possible to use standard bearings in which the rings 15, 18, the balls 3, the cages 14 and the seals 19, 20 are assembled prior to assembly. in the landing. Indeed, the step does not require any particular adaptation and modification, in particular concerning the sealing of the bearing, the axial dimension of the bearing rings 15, 18 or the air path machining in the bearing.
  • this embodiment makes it possible to form the same annular rolling space that the rolling bearing is intended to be connected to a system for regulating and controlling the pressure or not.
  • the fixed outer bearing ring 15 comprises a flange of association with the chassis.
  • the fixed channel 23 is then formed in the bearing ring 15.
  • the axial wall of the third seal 28 is fitted on an axial bearing surface of the radial attachment flange 8 and the elastomeric lip 22 is overmoulded to come into frictional contact on an axial bearing surface. of the fixed outer ring 15.
  • the fixed outer bearing ring 15 comprises a flange of association with the frame and the inner inner race 12 is formed on the outer surface of the part.
  • the shoulder 7 is then made in a position shifted rearwardly with respect to the previous embodiments to form a stop to the inner race ring 18.
  • the inner race ring 18 is, moreover, maintained on the outer surface of the rear portion 6 of the hub 4 by a retaining collar 30 made by deformation of the free end of the hub.
  • the axial wall of the rigid frame 21 of the front seal 19 is fitted over an axial bearing surface of the outer race 15 and the elastomeric lips 22 come into rubbing contact with the hub 4. Only one of the elastomeric lips 22 is held in frictional contact by a ring 29 but it could be expected that the two elastomeric lips are.
  • the third seal 28 comprises two elastomeric lips in contact with a lateral bearing surface of the hub 4.
  • the rolling bearing may be provided with a detection device disposed between the fixed members 2 and rotating 1 at the rear of the bearing.
  • This device makes it possible, in particular, to know the speed of rotation or the angular position of the rotating member 1 with respect to the fixed member 2.
  • the device notably comprises an armature 31 comprising an axial portion associated with the rotating member 1, for example to the inner ring 18, and a radial portion that can serve as a support for an encoder element 32 such as a multipolar ring.
  • the device also comprises a sensor element that is not shown and disposed opposite the encoder element 32.
  • the encoder element 32 is integrated in the third seal 28 when it is secured to the inner rotating member 1.
  • the arrangement of the third seal 28 allows easy reading of the signal transmitted by the encoder. This embodiment, because of the large diameter of the third seal 28, improves the resolution of the signal delivered by the encoder.

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Abstract

L'invention concerne un palier à roulement comprenant un organe intérieur tournant (1), un organe extérieur fixe (2) et des corps roulants (3) disposés entre lesdits organes dans un espace de roulement étanchéifié latéralement de part et d'autre respectivement par un joint d'étanchéité (19, 20), ledit palier comprenant : à l'avant du joint avant (19), un espace annulaire latéral (25) ; et un chemin formant passage d'air comprenant un canal fixe (23) formé dans l'organe fixe (2) et un canal tournant (24) traversant l'organe tournant (1) ; l'espace latéral (25) étant étanchéifié par le joint d'étanchéité avant (19) et par un troisième joint d'étanchéité (28) prévu entre les organes fixe (2) et tournant (1), le canal fixe (23) comprenant une extrémité aval débouchant dans l'espace latéral (25), le canal tournant (24) comprenant une extrémité amont débouchant dans ledit espace.

Description

Palier à roulement à passage d'air comprenant un espace latéral étanche
L'invention concerne un palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile. Dans le cas où la roue est motrice, 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 dans un espace annulaire de roulement qui est formé 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.
Selon une première réalisation de l'art antérieur, il est connu de prévoir un passage tournant rapporté qui est associé au palier de sorte à former le chemin d'air au travers dudit passage.
Selon une deuxième réalisation connue, le chemin d'air comprend notamment au moins un canal fixe formé dans l'organe fixe et au moins un canal tournant traversant l'organe tournant. En particulier, les canaux sont réalisés radialement au travers respectivement d'un organe, lesdits canaux communiquant entre eux au niveau d'un espace étanche qui est formé dans l'espace de roulement, de sorte à former le chemin d'air. Dans le cas où le palier comprend deux rangées de corps roulants, l'espace étanche peut être prévu entre lesdites rangées.
Ces deux types de réalisation présentent l'inconvénient de nécessiter des modifications importantes du palier, notamment par augmentation de sa dimension axiale, ce qui impose une intégration spécifique dudit palier dans le train de roues du véhicule. Par conséquent, l'intégration de la fonction contrôle et régulation de la pression nécessite un montage de roue spécifique, ce qui, outre le coût de développement, nuit à la possibilité de proposer cette fonction en option sur le véhicule.
En outre, un problème qui se pose dans l'art antérieur suivant le deuxième type de réalisation est celui de l'étanchéité de l'espace du chemin d'air. En effet, compte tenu des conditions de fonctionnement du palier, les contraintes concernant l'étanchéité sont importantes.
Pour résoudre ce problème, on a proposé d'étanchéifier de façon spécifique l'espace, en particulier en prévoyant des joints supplémentaires pour délimiter ledit espace. Cette solution, si elle peut donner satisfaction en terme d'étanchéité, augmente le coût de réalisation de la fonction passage d'air, contribue aux modifications géométriques du palier et augmente le couple de rotation et donc la température de fonctionnement du palier.
Par ailleurs, il existe également un besoin pour un palier à passage d'air dans lequel les canaux sont plus simples à réaliser. En effet, la disposition des canaux dans l'espace de roulement induit une fragilisation de l'organe à ce niveau. Par conséquent, sauf à dégrader la fiabilité du palier, il est nécessaire d'adapter les traitements thermiques que les chemins de roulement doivent subir pour résister aux contraintes mécaniques de roulement des corps roulants sur eux.
L'invention vise notamment à résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus en proposant un palier dans lequel le chemin d'air est réalisé de façon simple et en ne modifiant que peu la géométrie du palier, et ce en assurant une étanchéité optimale avec un minimum de joint supplémentaire.
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 tournant, un organe extérieur fixe et des corps roulants disposés dans un espace annulaire de roulement qui est formé entre lesdits organes de sorte à permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe, ledit espace de roulement étant étanchéifié latéralement de part et d'autre respectivement par un joint d'étanchéité prévu entre l'organe fixe et l'organe tournant, ledit palier comprenant en outre :
- à l'avant du joint d'étanchéité avant, un espace annulaire latéral qui est formé entre les organes fixe et tournant ; et
- 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 fixe formé dans l'organe fixe et au moins un canal tournant traversant l'organe tournant ; l'espace latéral étant étanchéifié par le joint d'étanchéité avant et par un troisième joint d'étanchéité prévu entre les organes fixe et tournant, le canal fixe comprenant une extrémité aval débouchant dans l'espace latéral, le canal tournant comprenant une extrémité amont débouchant dans ledit espace de sorte à réaliser le passage d'air entre les organes fixe et tournant au travers de l'espace latéral.
Ainsi, l'espace du chemin d'air étant à distance de l'espace de roulement, l'interaction entre la fonction roulement et la fonction passage d'air est limitée, ce qui simplifie la réalisation, la rend modulable et ne nuit pas à la fiabilité du palier.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- les figures 1 à 4 sont des vues en coupe longitudinale d'un palier à roulement comprenant un chemin formant passage d'air selon respectivement quatre variantes d'un premier mode de réalisation ;
- les figures 5 à 7 sont des vues en coupe longitudinale d'un palier à roulement comprenant un chemin formant passage d'air selon respectivement trois variantes d'un deuxième mode de réalisation ; - les figures 8 à 10 sont des vues en coupe longitudinale d'un palier à roulement comprenant un chemin formant passage d'air selon respectivement trois variantes d'un troisième mode de réalisation.
En relation avec les figures, on décrit un palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile.
La description est faite pour un palier destiné à permettre le guidage en rotation d'une roue motrice de véhicule automobile.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, la géométrie du palier peut être différente notamment pour satisfaire aux contraintes d'intégration et de fonctionnement dudit palier. En particulier, la géométrie des corps roulants, leur agencement entre les organes de même que la géométrie et l'agencement des organes eux-mêmes ne sont pas limités aux modes de réalisation décrits.
Le palier comprend un organe tournant 1 sur lequel la roue du véhicule est destinée à être associée 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 et permet de transmettre le mouvement de rotation d'un essieu moteur tournant à la roue. L'organe tournant 1 est monté en rotation à l'intérieur de l'organe fixe 2 par l'intermédiaire de corps roulants, tels que des billes 3, disposés dans un espace annulaire de roulement qui est formé entre les organes tournant 1 et fixe 2.
Dans la suite de la description, les termes « axial » ou « longitudinal » et « radial » ou « latéral » 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 latéraux situés respectivement du côté de la roue, à savoir du côté gauche sur la figure 1 , et du côté opposé à la roue, à savoir 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 sensiblement supérieur à celui de la partie arrière 6 de sorte à pouvoir réaliser au moins un épaulement 7 sur le moyeu 4.
Pour permettre la fixation de la roue au moyeu 4, la partie avant 5 comprend une bride radiale annulaire de fixation 8 qui s'étend depuis la surface extérieure de la partie avant 5. Des trous axiaux de fixation 9 peuvent être agencés sur la bride radiale 8 pour pouvoir coopérer avec des organes de fixation de la roue au moyeu 4.
La partie arrière 6 du moyeu 4 comprend, quant à elle, un alésage axial 10 centré sur l'axe A dans lequel une extrémité de l'essieu moteur peut être emmanchée. En variante non représentée, le moyeu 4 peut être dépourvu d'alésage, notamment pour le montage d'une roue non motrice. Sur les figures, l'extrémité avant de l'alésage axial 10 débouche dans un alésage axial centré sur l'axe A réalisé dans la partie avant 5. Des moyens d'accouplement de l'essieu moteur tournant et du moyeu 4 peuvent être prévus. De tels moyens peuvent, par exemple, comprendre des surfaces de butée, un écrou ou une vis de serrage coopérant avec une extrémité filetée de l'essieu moteur et/ou des cannelures axiales réalisées sur la surface de l'alésage 10 pour coopérer avec une extrémité cannelée de l'essieu moteur.
L'organe fixe 2 présente également un alésage axial 11 centré sur l'axe A à l'intérieur duquel la partie arrière 6 du moyeu 4 est montée en rotation.
Sur les figures, 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 et disposées dans l'espace annulaire de roulement formé entre la partie arrière 6 du moyeu 4 et l'alésage axial 11 de l'organe fixe 2.
En particulier, les billes 3 sont disposées entre des pistes de roulement intérieures 12 et extérieures 13 en regard, prévues respectivement sur la partie arrière 6 du moyeu 4 et sur l'alésage axial 11 de l'organe extérieur fixe 2 de sorte à former deux chemins de roulement espacés axialement. Dans chaque chemin de roulement, les billes 3 sont maintenues à équidistance les unes des autres au moyen d'une cage 14.
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 13 est inférieure à la distance entre les surfaces de contact des billes 3 avec les pistes de roulement intérieures 12. Ceci permet notamment d'éloigner le point d'application des charges à l'extérieur des roulements, réalisant ainsi un montage rigide et compact.
Selon le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 4, l'organe extérieur fixe 2 comprend une bague extérieure de roulement 15 présentant l'alésage axial 11 et sur laquelle les pistes de roulement extérieures 13 sont réalisées. En variante non représentée, on peut prévoir que l'organe extérieur fixe 2 comprenne deux bagues extérieures de roulement sur chacune desquelles une piste de roulement extérieure 13 est réalisée.
L'organe extérieur fixe 2 peut également comprendre un pivot 16 d'association au châssis du véhicule. La bague extérieure fixe 15 est emmanchée dans un alésage axial 17 formé dans le pivot d'association 16.
D'autre part, l'organe intérieur 1 comprend deux bagues intérieures de roulement 18 emmanchées sur la surface extérieure de la partie arrière 6 du moyeu 4, l'épaulement 7 formant butée pour les bagues intérieures 18. Une piste de roulement intérieure 12 est réalisée sur chacune des bagues intérieures de roulement 18. L'espace de roulement est étanchéifié latéralement de part et d'autre respectivement par un joint d'étanchéité avant 19 et par un joint d'étanchéité arrière 20 prévus entre l'organe fixe 2 et l'organe tournant 1.
En particulier, sur les figures 1 à 4, les joints d'étanchéité avant 19 et arrière 20 comprennent une armature rigide 21 qui comprend une paroi axiale et une paroi radiale. La paroi axiale de chaque joint d'étanchéité est emmanchée sur une portée axiale de l'organe fixe 2, à savoir la bague extérieure fixe 15. Les joints avant 19 et arrière 20 comprennent en outre une lèvre élastomérique 22 qui est surmoulée sur la paroi radiale de l'armature rigide 21 pour venir en contact frottant sur l'organe tournant 1 , par exemple sur une portée axiale d'une bague intérieure 18 de roulement.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, la paroi axiale du joint d'étanchéité avant 19 et/ou du joint d'étanchéité arrière 20 peut être emmanchée sur une portée axiale de l'organe tournant 1 , la lèvre élastomérique 22 pouvant venir en contact frottant sur l'organe extérieur fixe 2.
De plus, le joint d'étanchéité arrière 20 représenté sur les figures et le joint d'étanchéité avant 19 représenté sur la figure 8 comprennent deux lèvres élastomériques 22 en contact frottant sur l'organe tournant 1. On peut ainsi prévoir que les joints d'étanchéité dont une paroi axiale est emmanchée sur une portée axiale d'un organe comprennent deux ou plus de deux lèvres élastomériques 22 en contact frottant sur l'autre organe.
Pour permettre le contrôle et la régulation de la pression du pneu monté sur la roue, le palier à roulement comprend un chemin formant passage d'air entre l'extérieur de l'organe fixe 2 et la face avant de l'organe tournant 1. Un système, non représenté, de contrôle et de régulation de la pression du pneu monté sur la roue peut alors être prévu à l'extérieur de l'organe fixe 2. Un tel système de contrôle et de régulation peut comprendre 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 et le fonctionnement en dépression du palier. Le fonctionnement en pression opère 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 opère 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.
Sur les figures, le chemin comprend un canal fixe 23 formé dans l'organe fixe 2 et un canal tournant 24 traversant l'organe tournant 1. Les canaux fixe 23 et tournant 24 sont mis en communication d'air au moyen d'un espace annulaire latéral 25 qui est formé, à l'avant du joint d'étanchéité avant 19, entre les organes fixe 2 et tournant 1. On réalise ainsi le passage d'air entre les organes fixe 2 et tournant 1 au travers de l'espace annulaire latéral 25.
On peut toutefois prévoir, notamment pour améliorer la régulation et le contrôle de la pression, que le chemin comprenne plusieurs canaux fixes 23 et/ou plusieurs canaux tournants 24 mis en communication d'air au moyen de l'espace annulaire latéral 25.
Le chemin représenté sur la figure 1 comprend un canal fixe 23 réalisé dans le pivot d'association 16 et un canal tournant réalisé dans le moyeu 4.
Le canal fixe 23 comprend une première portion généralement radiale dont l'extrémité amont débouche sur une face extérieure du pivot d'association 16 et l'extrémité aval débouche sur l'extrémité amont d'une deuxième portion généralement axiale. L'extrémité aval de la deuxième portion réalisée sur une face latérale du pivot d'association 16 débouche dans l'espace annulaire latéral 25. La section de la portion radiale et de son extrémité amont est prévue pour permettre le raccordement au système de régulation et de contrôle de la pression du pneu, des moyens de raccordement étanche 26 pouvant être disposés à proximité de l'extrémité amont du canal fixe 23. Les moyens de raccordement étanche 26 se présentent par exemple sous la forme d'au moins un joint torique.
En variante représentée sur la figure 7, le canal fixe 23 peut être incliné de sorte à ne présenter qu'une seule portion généralement rectiligne entre l'extrémité amont débouchant sur une face extérieure du pivot d'association 16 et l'extrémité aval débouchant dans l'espace annulaire latéral 25. On peut également prévoir que le canal fixe 23 présente plus de deux portions. En outre, selon la géométrie de l'organe fixe 2, l'extrémité aval du canal fixe 23 est réalisée sur une face latérale de l'organe fixe 2 ou tout autre surface débouchant dans l'espace annulaire latéral 25.
Quant au canal tournant 24, il s'étend sensiblement radialement entre une extrémité amont débouchant dans l'espace annulaire latéral 25 et une extrémité aval débouchant dans une face avant du moyeu 4 prévue dans l'alésage axial de la partie avant 5. Comme représenté, on peut prévoir, en fonction de la position de l'espace annulaire latéral 25 par rapport aux différents organes 1 , 2 et pour des raisons d'encombrement et de simplification de fabrication, que le canal tournant 24 soit incliné. D'autre part, de façon analogue au canal fixe 23, le canal tournant 24 peut présenter une ou plusieurs portions axiales et radiales.
En variante représentée sur les figures 2 et 4, une partie du canal fixe 23, par exemple la portion radiale, est réalisée dans le pivot d'association 16 et une autre partie du canal fixe 23, par exemple la portion axiale, est réalisée dans la bague extérieure de roulement 15. La portion radiale du canal fixe 23 peut traverser le pivot d'association 16, de sorte que son extrémité aval débouche dans une rainure 27 ménagée dans une zone sensiblement centrale de la surface extérieure de la bague extérieure de roulement 15. La surface extérieure de la bague de roulement 15 est, par ailleurs, usinée depuis la rainure 27 jusqu'à la face latérale avant de sorte à réduire localement la dimension radiale de la bague de roulement 15. De cette manière, la portion axiale du canal fixe 23 s'étend entre la bague de roulement 15 et le pivot d'association 16, son extrémité amont débouchant dans la rainure 27 et son extrémité aval débouchant dans l'espace annulaire latéral 25 de sorte qu'une partie du canal fixe 23 soit réalisée à l'interface entre la bague extérieure de roulement 15 et le pivot d'association 16.
Afin que le passage d'air entre le canal fixe 23 et le canal tournant 24 soit réalisé de façon étanche, l'espace annulaire latéral 25 est étanchéifié par le joint d'étanchéité avant 19 et par un troisième joint d'étanchéité 28 prévu entre les organes fixe 2 et tournant 1.
L'espace annulaire latéral 25 formé entre le joint d'étanchéité avant 19 et le troisième joint d'étanchéité 28 est, par ailleurs, délimité axialement par une face latérale de la bride radiale de fixation 8 et une face latérale de l'organe fixe 2, notamment de la bague de roulement 15 et du pivot d'association 16.
La structure du troisième joint d'étanchéité 28 est analogue à celle des joints d'étanchéité avant 19 et arrière 20. Ainsi, sur les figures 1 et 2, le troisième joint d'étanchéité 28 comprend une armature rigide 21 dont la paroi axiale est emmanchée sur une portée axiale de l'organe fixe 2, par exemple sur le pivot d'association 16. Sur la paroi radiale de l'armature 21 , une lèvre élastomérique 22 est surmoulée pour venir en contact frottant sur l'organe tournant 1. Par exemple, la lèvre élastomérique 22 du troisième joint 28 vient en contact frottant sur une portée axiale réalisée sur l'épaulement 7 du moyeu 4. Par ailleurs, comme représenté sur la figure 10, on peut prévoir que la lèvre élastomérique du troisième joint 28 soit en contact frottant avec sur une portée latérale de l'organe tournant 1.
De la même manière que les joints d'étanchéité avant 19 et arrière 20, le troisième joint 28 peut comprendre plusieurs lèvres élastomériques 22 combinant éventuellement des contacts frottants sur des portées axiales et latérales pour augmenter les niveaux d'étanchéité. Les lèvres élastomériques 22 du joint d'étanchéité avant 19 et du troisième joint d'étanchéité 28 sont alors combinées et configurées pour assurer l'étanchéité de l'espace annulaire latéral 25 quel que soit le fonctionnement du palier, en pression ou en dépression.
Sur les figures, la lèvre élastomérique 22 du joint avant et celle du troisième joint 28 sont maintenues en contact frottant sur l'organe tournant 1 par un moyen élastique de type ressort formé, par exemple, par un anneau 29. Cette réalisation peut être appliquée à des lèvres élastomériques 22 supplémentaires éventuellement prévues sur d'autres joints d'étanchéité. En outre, on peut prévoir de disposer un moyen d'étanchéité supplémentaire au niveau de la partie d'association des joints 28, 19. Ainsi, indépendamment du fonctionnement en pression ou en dépression du palier, l'étanchéité de l'espace annulaire latéral 25 est assurée.
En variante représentée sur les figures 3 et 4, la paroi axiale du troisième joint d'étanchéité 28 est emmanchée sur une portée axiale de l'organe tournant 1 , par exemple sur la bride radiale de fixation 8, et la lèvre élastomérique 22 est surmoulée pour venir en contact frottant sur le pivot d'association 16 de l'organe fixe 2.
La réalisation de l'espace annulaire latéral étanche 25 telle que décrite précédemment permet d'utiliser des roulements standards dans lesquels les bagues 15, 18, les billes 3, les cages 14 et les joints d'étanchéité 19, 20 sont assemblés préalablement au montage dans le palier. En effet, le palier ne nécessite pas d'adaptation et de modification particulières notamment concernant l'étanchéité du roulement, la dimension axiale des bagues de roulement 15, 18 ou l'usinage de chemin d'air dans le roulement. De plus, cette réalisation permet de former le même espace annulaire de roulement que le palier à roulement soit destiné à être raccordé à un système de régulation et de contrôle de la pression ou non.
Selon un deuxième mode de réalisation du palier à roulement représenté sur les figures 5 à 7, la bague extérieure fixe de roulement 15 comprend une bride d'association au châssis. Le canal fixe 23 est alors réalisé dans la bague de roulement 15.
Sur la figure 5, la paroi axiale de l'armature rigide 21 du troisième joint d'étanchéité 28 est emmanchée sur une portée axiale de la bague extérieure fixe de roulement 15. La lèvre élastomérique 22 est maintenue en contact frottant sur la portée axiale réalisée sur l'épaulement 7.
Selon la variante représentée sur les figures 6 et 7, la paroi axiale du troisième joint d'étanchéité 28 est emmanchée sur une portée axiale de la bride radiale de fixation 8 et la lèvre élastomérique 22 est surmoulée pour venir en contact frottant sur une portée axiale de la bague extérieure fixe de roulement 15.
Dans un troisième mode de réalisation du palier à roulement représenté sur les figures 8 à 10, la bague extérieure fixe de roulement 15 comprend une bride d'association au châssis et la piste de roulement intérieure 12 avant est réalisée sur la surface extérieure de la partie arrière 6 du moyeu 4. L'épaulement 7 est alors réalisé dans une position décalée vers l'arrière par rapport aux modes de réalisation précédents pour former butée à la bague intérieure de roulement 18.
La bague intérieure de roulement 18 est, par ailleurs, maintenue sur la surface extérieure de la partie arrière 6 du moyeu 4 par une collerette de rétention 30 réalisée par déformation de l'extrémité libre du moyeu. La paroi axiale de l'armature rigide 21 du joint d'étanchéité avant 19 est emmanchée sur une portée axiale de la bague extérieure de roulement 15 et les lèvres élastomériques 22 viennent en contact frottant sur le moyeu 4. Seule l'une des lèvres élastomériques 22 est maintenue en contact frottant par un anneau 29 mais on pourrait prévoir que les deux lèvres élastomériques le soient.
Sur la figure 10, le troisième joint d'étanchéité 28 comprend deux lèvres élastomériques en contact avec une portée latérale du moyeu 4.
Le palier à roulement peut être 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 31 comprenant une partie axiale associée à l'organe tournant 1 , par exemple à la bague intérieure 18, et une partie radiale pouvant servir de support à un élément codeur 32 tel qu'un anneau multipolaire. Le dispositif comprend également un élément capteur non représenté et disposé en regard de l'élément codeur 32.
On prévoit alors qu'une lèvre élastomérique 22 du joint d'étanchéité arrière 20 soit en contact frottant sur la partie axiale de l'armature 31 et que la deuxième lèvre élastomérique 22 soit en contact frottant sur la partie radiale de l'armature 31.
En variante, on peut également prévoir que l'élément codeur 32 soit intégré dans le troisième joint d'étanchéité 28 lorsque celui-ci est solidarisé à l'organe intérieur tournant 1. En particulier, dans les modes de réalisation des figures 6, 7 et 9, la disposition du troisième joint 28 permet une lecture aisée du signal émis par le codeur. Cette réalisation, du fait du diamètre important du troisième joint 28, permet d'améliorer la résolution du signal délivré par le codeur.

Claims

REVENDICATIONS
1. Palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile, ledit palier comprenant un organe intérieur tournant (1 ), un organe extérieur fixe (2) et des corps roulants (3) disposés dans un espace annulaire de roulement qui est formé entre lesdits organes de sorte à permettre la rotation relative desdits organes autour d'un axe (A), ledit espace de roulement étant étanchéifié latéralement de part et d'autre respectivement par un joint d'étanchéité (19, 20) prévu entre l'organe fixe (2) et l'organe tournant (1 ), ledit palier comprenant en outre :
- à l'avant du joint d'étanchéité avant (19), un espace annulaire latéral (25) qui est formé entre les organes fixe (2) et tournant (1 ) ; et
- 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 fixe (23) formé dans l'organe fixe (2) et au moins un canal tournant (24) traversant l'organe tournant (1 ) ; ledit palier étant caractérisé en ce que l'espace latéral (25) est étanchéifié par le joint d'étanchéité avant (19) et par un troisième joint d'étanchéité (28) prévu entre les organes fixe (2) et tournant (1 ), et en ce que le canal fixe (23) comprend une extrémité aval débouchant dans l'espace latéral (25), le canal tournant (24) comprenant une extrémité amont débouchant dans ledit espace de sorte à réaliser le passage d'air entre les organes fixe (2) et tournant (1 ) au travers de l'espace latéral (25).
2. Palier à roulement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'extrémité aval du canal fixe (23) est réalisée sur une face latérale de l'organe fixe (2).
3. Palier à roulement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe tournant (1 ) comprend une bride radiale (8) qui délimite axialement l'espace latéral (25).
4. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'organe fixe (2) comprend une bague de roulement (15), au moins une partie du canal fixe (23) étant réalisé dans ladite bague.
5. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe fixe (2) comprend un pivot d'association (16) au châssis du véhicule automobile, au moins une partie du canal fixe (23) étant réalisée dans ledit pivot.
6. Palier à roulement selon la revendication 4 et 5, caractérisé en ce que la bague fixe (15) est emmanchée dans le pivot (16), une partie du canal fixe (23) étant réalisée à l'interface entre ladite bague et le pivot (16).
7. Palier à roulement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague (15) comprend une bride d'association au châssis du véhicule automobile.
8. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les joints (19, 20, 28) comprennent une armature rigide
(21) qui comprend une paroi axiale et une paroi radiale, ladite paroi axiale étant emmanchée sur une portée axiale d'un organe (1 , 2), les joints (19, 20, 28) comprenant, en outre, au moins une lèvre d'étanchéité élastomérique (22) qui est surmoulée sur ladite armature pour venir en contact frottant sur l'autre organe (1 , 2).
9. Palier à roulement selon la revendication 8, caractérisé en ce que la lèvre
(22) du troisième joint (28) est en contact frottant sur une portée axiale et/ou latérale de l'organe (1 , 2).
10. Palier à roulement selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu'au moins la lèvre (22) du joint avant (19) et celle du troisième joint (28) sont maintenues en contact frottant sur l'organe (1 , 2) par un moyen élastique (29) de type ressort.
11. Palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le troisième joint (28) intègre un élément codeur (32).
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