L'invention concerne un procédé d'assemblage d'un palier à roulement ainsi qu'un montage d'une roue de véhicule automobile au moyen d'un tel palier.

L'invention s'applique au palier à roulement comprenant deux bagues - respectivement extérieure et intérieure - qui sont montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants.

En particulier, la bague fixe est destinée à être solidarisée à la structure du véhicule et la roue est destinée à être montée en rotation par l'intermédiaire de la bague tournante. Avantageusement, l'invention s'applique au montage d'une roue non motrice au moyen d'un palier dans lequel la bague extérieure est tournante et la bague intérieure est fixe.

Pour le montage d'une roue, on connaît des paliers à roulement comprenant un organe extérieur et un organe intérieur, au moins un desdits organes comprenant une bague rapportée sur laquelle une piste de roulement est formée. En particulier, cette réalisation permet l'assemblage du palier en prévoyant le sertissage de la bague sur l'organe après l'introduction des corps roulants.

Toutefois, de tels paliers à roulement pour le montage d'une roue de véhicule automobile sont relativement massifs, ce qui pose des problèmes de poids, d'encombrement et de coûts. En outre, du fait des sollicitations mécaniques qui en résultent, cette contrainte est plus importante en cas d'intégration dans le palier d'une partie des fonctions d'association des structures environnantes. L'invention a pour but de perfectionner l'art antérieur en proposant notamment un procédé d'assemblage d'un palier à roulement dont le compromis entre la masse et la résistance mécanique est optimisé pour l'application considérée, notamment relativement à la durée de vie, à la rigidité et à la tenue en fatigue dudit palier.

A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un procédé d'assemblage d'un palier à roulement comprenant deux bagues - respectivement extérieure et intérieure - montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants, chaque bague présentant deux pistes de roulement - respectivement interne et externe - qui sont espacées axialement avec un diamètre de la piste externe qui est inférieur au diamètre de la piste interne, les pistes internes - respectivement externes - étant disposées en regard pour former un chemin de roulement interne - respectivement externe - dans lequel une rangée de corps roulants est disposée, ledit procédé prévoyant de :

- former sur au moins une bague une encoche entre ses pistes de roulement ;

- disposer la bague extérieure autour de la bague intérieure avec leurs pistes de roulement en regard ;

- décentrer lesdites bagues pour former une bouche supérieure d'introduction des corps roulants dans le chemin de roulement interne ; - disposer l'encoche dans la bouche supérieure de sorte à former un passage de taille suffisante pour les corps roulants ;

- introduire les corps roulants de la rangée externe dans la bouche supérieure pour les disposer dans le chemin de roulement externe par l'intermédiaire du passage ;

- tourner relativement les bagues afin que l'encoche ne forme plus, dans la bouche supérieure, un passage de taille suffisante pour les corps roulants ;

- introduire les corps roulants de la rangée interne dans la bouche supérieure pour les disposer dans le chemin de roulement interne ;

- recentrer les bagues.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose un montage d'une roue de véhicule automobile au moyen d'un palier à roulement assemblé par mise en œuvre d'un tel procédé, ledit palier comprenant deux bagues monobloc - respectivement extérieure et intérieure - montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants, la bague intérieure étant associée à la structure du véhicule du côté interne et la bague extérieure étant associée à la roue du côté externe, chaque bague présentant deux pistes de roulement - respectivement interne et externe - qui sont espacées axialement avec un diamètre de la piste externe qui est inférieur au diamètre de la piste interne, les pistes internes - respectivement externes - étant disposées en regard pour former un chemin de roulement interne - respectivement externe - dans lequel une rangée de corps roulants est disposée, au moins une bague présentant une encoche entre ses pistes de roulement.

D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles :

- la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale du montage d'une roue de véhicule automobile au moyen d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention, la figure 1 a est une vue agrandie de la figure 1 montrant plus particulièrement le palier ;

- la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 a montrant un palier à roulement selon un autre mode de réalisation de l'invention, la figure 2a représente une variante de la réalisation de la figure 2 ;

- les figures 3 illustrent un palier à roulement lors de respectivement une étape de son procédé d'assemblage ;

- les figures 4 représentent une cage de rétention des billes des paliers représentés, respectivement en perspective (figure 4) et en vue agrandie (figure 4a).

En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un palier à roulement comprenant deux bagues - respectivement extérieure 1 et intérieure 2 - montées en rotation relative par l'intermédiaire de deux rangées de corps roulants 3. Dans la description, les termes « extérieur » et « intérieur » sont définis par rapport à l'axe de rotation du palier, respectivement pour une localisation éloignée et proche dudit axe. En particulier, le palier est destiné au montage d'une roue 4 de véhicule automobile, plus précisément d'une roue non motrice d'un tel véhicule. Pour ce faire, la bague extérieure 1 est montée tournante autour de la bague intérieure 2, ladite bague extérieure présentant des moyens d'association 1 a en rotation de la roue 4 et ladite bague intérieure présentant des moyens d'association 2a à la structure du véhicule. Toutefois, l'invention n'est pas limitée à une telle application, en particulier les moyens 1 a, 2a peuvent permettre l'association d'autres organes, et l'invention peut s'appliquer à un montage dans lequel la bague intérieure 2 est tournante et la bague extérieure 1 est fixe.

En particulier, les bagues 1 , 2 sont des pièces monobloc massives réalisées, par exemple par forge, en acier à roulement. Dans les modes de réalisation représentés, les moyens d'association 1 a, 2a sont sous la forme d'orifices de vissage de respectivement la roue 4 et la structure de véhicule.

La figure 1 représente un montage dans lequel la bague intérieure 2 est associée à la structure du véhicule du côté interne et la bague extérieure 1 est associée à la roue 4 du côté externe. Dans la description, les termes « externe » et « interne » sont définis par rapport au montage du palier sur le véhicule, respectivement à gauche des figures pour la roue 4 et à droite de ces figures pour la structure du véhicule.

Plus précisément, la roue 4 comprend un pneu 5 monté sur une jante 6, ladite jante présentant des orifices d'association à la bague extérieure 1 . En outre, le disque de frein 7 est interposé entre la jante 6 et la bague extérieure 1 . En particulier, le centrage du disque de frein 7 est réalisé directement sur la bague extérieure 1 , en prévoyant qu'une portée axiale 7a dudit disque soit en appui sur une portée correspondante de ladite bague extérieure et qu'une portée radiale 7b dudit disque soit pourvue d'orifices d'association pour être interposée entre la jante 6 et ladite bague extérieure. Par ailleurs, la structure du véhicule comprend un pivot 8 sur lequel sont fixés par vissage, respectivement en partie supérieure et en partie inférieure, un élément de suspension 9a et une biellette de direction 9b. Dans les modes de réalisation représentés, la bague intérieure 2 présente un alésage intérieur 10 afin de gagner du poids. En outre, la bague extérieure 1 présente une portée radiale externe dans laquelle les orifices d'association 1 a sont répartis. Concernant les orifices d'association 2a de la bague intérieure 2, la figure 1 a montre leur répartition sur un flasque radial 1 1 de ladite bague, ledit flasque étant disposé côté interne du palier et s'étendant radialement en regard de la bague extérieure 1 .

Sur la figure 2, les orifices d'association 2a sont disposés à l'intérieur de la bague intérieure 2. Plus précisément, l'alésage 10 de la bague intérieure 2 est équipé d'un bourrelet 12 dans lequel les orifices d'association 2a sont formés.

Chaque bague 1 , 2 présente deux pistes de roulement - respectivement interne 1 i, 2i et externe 1 e, 2e - qui sont espacées axialement avec un diamètre de la piste externe 1 e, 2e qui est inférieur au diamètre de la piste interne 1 i, 2i. Cette réalisation permet notamment de compacter le palier de sorte à pouvoir gagner en masse tout en préservant la résistance mécanique et la capacité de charge du fait de l'utilisation d'une piste de roulement interne 1 i, 2i de diamètre augmenté. En outre, sur les figures, afin de compacter radialement et axialement le palier, les orifices d'association 1 a, 2a des bagues 1 , 2 sont répartis angulairement autour de respectivement un cercle primitif, le diamètre primitif des chemins de roulement étant sensiblement égal aux diamètres desdits cercles primitifs. En outre, cette réalisation permet la réalisation dans la bague intérieure 2 d'un alésage 10 de taille importante afin de pouvoir alléger le palier.

Les pistes de roulement internes 1 i, 2i - respectivement externes 1 e, 2e - sont disposées en regard pour former un chemin de roulement interne - respectivement externe - dans lequel une rangée de corps roulants 3 est disposée.

Dans les modes de réalisation représentés, les corps roulants sont des billes 3 qui sont maintenues dans leur rangée par une cage de rétention 13. Le palier peut être équipé de moyens d'étanchéité 14 des chemins de roulement pour notamment limiter les fuites de lubrifiant présent dans les chemins de roulement ainsi que la contamination desdits chemins avec des polluants extérieurs. En particulier, les chemins de roulement sont à contact oblique avec des angles de contact différents. Sur les figures, les angles de contact sont respectivement de 20° pour le chemin interne et de 70° pour le chemin externe, ces valeurs proches respectivement de 0° et de 90° permettent d'intégrer un grand nombre de corps roulants 3 dans les chemins de roulement.

Pour permettre l'assemblage d'un tel palier, on prévoit de former sur au moins une bague 1 , 2 une encoche 15 entre ses pistes de roulement 1 i, 1 e, 2i, 2e puis de disposer la bague extérieure 1 autour de la bague intérieure 2 avec leurs pistes de roulement 1 i, 1 e, 2i, 2e en regard. En particulier, l'encoche 15 peut être réalisée entre les pistes de roulement 1 i, 1 e de la bague extérieure 1 , notamment sous la forme d'un chanfrein s'étendant axialement. Avantageusement, l'encoche 15 ne débouche pas dans les chemins de roulements. Ensuite, les bagues 1 , 2 sont décentrées pour former une bouche supérieure 16 d'introduction des corps roulants 3 dans le chemin de roulement interne. En particulier, les bagues 1 , 2 décentrées peuvent être en butée radiale à l'opposé de la bouche supérieure 16 (figures 3a, 3b). L'encoche 15 est alors disposée, notamment en tournant relativement les bagues 1 , 2, dans la bouche 16 de sorte à former un passage de taille suffisante pour les corps roulants 3. Selon une réalisation, le passage peut être réalisé entre une encoche 15 formée sur une bague 1 , 2 et la zone de l'autre bague 2, 1 qui est disposée en regard. Selon une autre réalisation, une encoche 15 est formée sur chacune des bagues 1 , 2, lesdites encoches étant disposées en regard pour former le passage. Ensuite, comme représenté sur la figure 3a, on peut introduire les corps roulants 3 de la rangée externe dans la bouche supérieure 16 pour les disposer dans le chemin de roulement externe par l'intermédiaire du passage.

Une fois tous les corps roulants 3 externes introduits, on tourne relativement les bagues 1 , 2 afin que l'encoche 15 ne forme plus, dans la bouche supérieure 16, un passage de taille suffisant pour les corps roulants 3.

Ainsi, comme représenté sur la figure 3b, il est possible d'introduire les corps roulants 3 de la rangée interne dans la bouche supérieure pour les disposer dans le chemin de roulement interne. En particulier, le chemin de roulement interne ayant un diamètre supérieur à celui du chemin de roulement externe, il est possible d'y disposer un nombre de corps roulants 3 plus important de sorte à augmenter la capacité de charge du palier. Enfin, après recentrage des bagues 1 , 2 et répartition des corps roulants 3 dans leurs chemins de roulement, le palier est assemblé (figure 3c). On peut ensuite équiper le palier avec les cages de rétention 13 et les dispositifs d'étanchéité 14. En relation avec les figures 4, on décrit une cage de rétention 13a qui est particulièrement adaptée pour la rangée de corps roulants 3 du chemin de roulement interne. En effet, compte tenu des angles de contact des chemins de roulement, il est avantageux que la cage 13a puisse être montée radialement dans le chemin de roulement interne, c'est-à-dire par la bouche 16, la cage 13b du chemin de roulement externe pouvant être montée axialement. Pour ce faire, la cage 1 3a doit être déformable afin de pouvoir être montée radialement autour de la rangée interne de corps roulants 3, alors que la cage 13b peut être indéformable. Dans le mode de réalisation représenté, la cage 1 3a présente une couronne 20 sur laquelle s'étendent radialement des logements 21 pour respectivement un corps roulants 3, ladite couronne présentant une fente 22 pour permettre son montage autour de la rangée interne de corps roulants 3. En outre, la fente 22 est équipée d'un moyen de fermeture de la couronne 20 après montage, par exemple par clipage.

Par ailleurs, les logements 21 sont séparés angulairement par des ponts de matière 23 qui présentent une géométrie adaptée pour écarter les corps roulants 3 lors du montage. Ainsi, on facilite la disposition de chacun des corps roulants 3 dans respectivement un logement 21 , en particulier en utilisant des ponts 23 en forme de V orienté radialement, la fente 22 étant formée sur un desdits ponts.

De façon avantageuse, l'étape de recentrage des bagues 1 , 2 peut comprendre le chauffage de la bague extérieure 1 . En effet, comme représenté sur la figure 3c, pour mettre le palier en précharge, il faut que D + 2D ₂ soit au moins égal à D ₃ ; D-i étant le diamètre de la piste de roulement externe 2e de la bague intérieure 2, D ₂ étant le diamètre des corps roulants 3, D ₃ étant le diamètre de la piste de roulement externe 1 e de la bague extérieure 1 .

Or, par chauffage, notamment par induction de la bague extérieure 1 , celle-ci se dilate de sorte à augmenter D ₃ par rapport à Di + 2D ₂ pour arriver au moins à l'égalité entre ses deux termes afin de permettre le recentrage des bagues 1 , 2 et la mise en précharge lors du refroidissement. En particulier, cette réalisation permet de disposer un corps roulants 3 en plus dans les chemins de roulements. En variante représentée sur la figure 2a, le diamètre D peut être défini de manière à obtenir un jeu, l'état de précharge final étant obtenu par frettage d'un insert 19 autour de la piste de roulement externe 2e afin de faire gonfler le diamètre D-i .

De façon avantageuse, comme représenté sur les figures 3, le procédé d'assemblage peut prévoir d'utiliser un outil 17 qui est monté sur la bague intérieure 2, ledit outil comprenant une rampe supérieure 18 de positionnement des corps roulants 3 dans le chemin de roulement externe. En outre, le décentrage et la rotation relative des bagues 1 , 2 peuvent alors être réalisés par déplacement de la bague extérieure 1 par rapport à la bague intérieure 2.