Moyeu à rotule pour roue de véhicule. La présente invention a pour objet un moyeu à. rotule pour roue de véhicule.
Le moyeu à rotule qui fait l'objet de l'invention comprend une partie oscillante sur laquelle est fixée la roue qui peut être une roue simple ou une roue double jume lée; cette partie oscillante est entraînée en rotation avec la partie sphérique mâle de la rotule montée sur l'arbre qui traverse l'essieu, et elle est guidée dans son mouve ment d'oscillation par des glissières verti cales de sorte que, tout en tournant, la roue ne peut osciller qu'autour d'un axe hori zontal perpendiculaire à l'essieu de manière à se placer normalement à la route.
Le dessin annexé, donné à titre d'exem ple, montre une forme d'exécution de l'in vention et une variante de détail.
La fig. 1 est une coupe verticale du moyeu; La fig. 2 est une coupe transversale par 2-2 de la fig. 1; La fig. 3 est une coupe par 3-3 de la, fig. 1, mais<B>à</B> plus petite échelle; La fig. 4 est un schéma montrant l'uti lité du montage oscillant autour de l'axe de l'essieu de la pièce de guidage; La fig. 5 est une coupe analogue à celle de la fig. 2, mais montrant une variante de guidage; La fig. 6 est une coupe diamétrale. par 6-6 de la fig. 5.
Dans l'exemple d'exécution représenté sur les fig. 1 à 3, l'essieu moteur 1 doit entraîner en rotation une roue à deux jantes 2 et 3 ju melées, munies de pneumatiques 4 et 5, de bandages, etc.
L'essieu 1, muni à son extrémité de can nelures 6 d'entraînement, est logé, à la ma nière usuelle, à l'intérieur d'une trompette 7 qui comporte en 8 un épaulement et, à son extrémité, un filetage 9. Contre l'épaulement 8 est serré, à l'aide d'un écrou 10, vissé sur l'extrémité filetée 9, un empilage formé d'une bague 11, d'un roulement à billes 12, d'un tube entretoise 13 et d'un deuxième roulement à billes 14. L'un au moins des roulements à billes 12 et 14 pourrait être remplacé par un roulement à rouleaux ou à aiguilles.
Entre les couronnes extérieures des deux roulements 12 et 14 est serrée une pièce 15 de révolution autour de l'axe X-X de l'es sieu 1. Cette pièce 15 peut être centrée, di rectement, sur le roulement 12. Toutefois, dans l'exemple représenté, le centrage sur le roulement 12 est assuré par une pièce rap portée 16, fixée par une vis 17 sur la pièce 15 de révolution. Une bague filetée 18, vissée dans la pièce 16, rend le roulement 12 pri sonnier par sa couronne extérieure de l'en semble 15, 16, ce qui facilite le montage.
L'ensemble 18, 16, 15, 12 est mis en place après que la bague 11 a été enfilée sur la trompette 7, puis le tube entretoise 13 et le roulement 14 sont engagés et le tout est main tenu par l'écrou 10.
La pièce 15 est reliée en rotation à l'es sieu 1 par exemple par un chapeau 19 qui vient coiffer l'extrémité de l'essieu 1 tout en venant en prise avec ses cannelures 6 par des cannelures intérieures 20. La pièce 19 est bloquée contre la pièce 15 par exemple par une bague 21 vissée en 22 sur cette pièce.
De préférence, un ressort 23 est interposé d'une manière connue entre l'extrémité de l'essieu 1 dans lequel il est encastré et une plaque 24 fixée par des vis 25 ou de toute autre manière sur la pièce 19 de liaison. Ce ressort 23 a pour but de supprimer tout dé placement longitudinal de l'essieu 1.
La pièce 15, qui est percée de trous 26 de passage du lubrifiant comporte, extérieu rement, une surface sphérique 27 de centre situé en 0 sur l'axe X-X de l'essieu 1. Dans un plan transversal Y-Y, perpendi culaire à l'axe X-X et passant par le centre 0, sont situés les axes d'un certain nombre de tourillons 28 fixés par exemple à l'aide d'écrous 29 sur la pièce 15, dans laquelle ils sont, de préférence, encastrés en 30. Les tourillons 28 peuvent être au nombre de deux, trois, ou davantage. Sur la surface sphérique 27 est monté un ensemble oscillant à surface interne sphé rique de même centre 0 et de même rayon que ladite surface 27.
Cet ensemble est formé, pour les nécessités du montage, de deux parties 31 et 32 réunies par un écrou 33. La pièce 31 comporte des mortaises lon gitudinales 34, de forme rectangulaire, tra versées chacune par l'un des tourillons 28, solidaires de la pièce de révolution 15. De préférence, un dé 35 ayant en plan une forme extérieure carrée est interposé entre chaque tourillon 28 et la mortaise 34 correspondante dont la largeur a exactement la dimension de ce dé 35, tandis que sa longueur est supé rieure. La pièce 31 est prolongée et forme la couronne interne 36 (fig. 1, 2) d'un roule ment 37 à rouleaux, aiguilles ou autre.
La couronne extérieure 38 de ce roulement com porte deux méplats 39 et 40 (fig. 2) paral lèles, diamétralement opposés. Ces méplats 39, 40 sont en contact avec les faces dressées 41 et 42 de guidage d'une pièce 43. Ces sur faces 41 et 42, parallèles à l'axe X-X, ont une longueur l (fig. 2) telle qu'il existe des jeux relativement importants e1 et e2 (fig. 1, 2) entre la couronne 38 et les surfaces 44 et 45, circulaires ou autres de raccordement des surfaces 41 et 42.
La pièce 43 est prolongée de part et d'au tre de la zone 41, 42, 44, 45 par des portées femelles 46 et 47 (fig. 1) cylindriques, d'axe X-X. Par la portée 47, la pièce 43 de gui dage est centrée sur la portée cylindrique d'une pièce 48 de révolution autour de l'axe X-X. Les pièces 43 et 48 sont solidaires dans le sens de l'axe X-X; par contre, la pièce 43 peut osciller sur la pièce 48 grâce à des ergots 49 (fig. 1-3) vissés sur la pièce 43 et logés dans des boutonnières 50 se dé veloppant dans le sens circulaire et ménagées dans la pièce 48.
Cette pièce 48 comporte une embase 51 (fig. 1) par laquelle elle est fixée sur la ba gue 11 centrée sur la trompette 7 contre l'é paulement 8 de laquelle elle bute. La fixa tion de la pièce 48 sur la bague 11 est assurée à l'aide de goujons 52 et d'écrous 53. De préférence, afin d'éviter que la pièce 48 ne soit percée de part en part, les écrous 53 sont logés dans des cavités 54, ménagées dans la paroi externe de l'embase 51.
Les pièces 43 et 48 sont orientées de telle sorte que, compte tenu. de la latitude d'oscillation con férée à la pièce 43 par les boutonnières 50, les faces 41, 42 de guidage puissent, par oscil lation de cette pièce 43 sur la pièce 48, venir dans une position verticale et rester verti cales malgré les oscillations possibles de la pièce 48 autour de l'axe X-X.
Sur l'ensemble oscillant 31, 32 est fixée, par exemple à l'aide des vis 55, la couronne 56 sur l'embase 57 de laquelle est ou sont fixés, à l'aide de boulons 58 et d'écrous 59, le ou les flasques 60 et 61 de la ou des jantes jumelées 2, 3. En outre, un chapeau 62, vissé en 63 sur cette couronne 56, vient mas quer, en bout, l'ensemble du mécanisme.
Le dispositif est complété par un tam bour de frein 64 destiné à coopérer avec les mâchoires 65. Ce tambour 64 est fixé en 66 sur un flasque 67 prolongé par deux parties 68, 69 d'axe X-X. La partie cylindrique 68 est dressée extérieurement et est centrée par l'intermédiaire d'un roulement 70 sur la portée 46 de la pièce 43 de guidage. Quant à la partie 69, elle comporte des trous 77. traversés par les extrémités des tourillons 28 munis de leurs dés 35. Il est évident qu'au lieu d'être fixés par les vis 29, les tourillons pourraient être directement vissés dans le trou 71 de la pièce 69.
Enfin, une couronne 72, en matière élas tique (caoutchouc ou autre) pleine ou creuse (ou tout autre dispositif élastique amortis seur, à ressorts par exemple), est disposée entre le flasque 57 et le flasque 67. Dans le cas où la couronne 72 est creuse, elle peut renfermer de l'air sous pression.
Enfin, on peut prévoir une gaine de pro tection en matière souple disposée entre le support de la roue et le support de tambour de frein.
Le fonctionnement est le suivant: la rota tion de la roue autour de l'axe X-X est assurée à partir de l'essieu 1 par l'intermé- diaire des cannelures 6,- 20, de la pièce 19, de la pièce 15 centrée par les roulements 12 et 14, des tourillons 28 et des pièces 31, 32.
Dans le cas d'une roue folle, la disposition serait analogue, la liaison 6, 20, 19 seule serait supprimée; dans ce cas, la roue tourne rait folle, centrée sur les roulements 12 et 14. Le tambour 64 de frein est, lui aussi, entraîné en rotation.
Si la surface d'appui de la jante ou des jantes jumelées sur le sol est parallèle à l'axe X-X, les pièces 31, 32 occupent sur la ro tule 15 leur position moyenne représentée. Si, par contre, la surface d'appui est inclinée par rapport à l'axe X-X, l'ensemble 31, 32, 56, 60, 61 s'incline par rapport à l'axe X-X par rotation des pièces 31 et 32 sur la rotule 15. En raison du guidage assuré par les faces verticales 41 et 42 de la pièce 43, le roule ment 36, 37, 38 ne peut se déplacer que sui vant une direction verticale, de telle sorte qu'en fait la roue ne peut osciller qu'autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe X-X et passant par le centre 0.
Par cette oscillation, la roue prend une position nor male à la surface d'appui, de telle sorte que toute sa large jante ou les deux jantes jume lées portent sur le sol. La charge maxima que peut supporter la roue est donc considé rablement accrue puisque sa largeur totale d'appui est constamment utilisée.
Grâce au roulement 36, 37, 38, les frot tements consécutifs à la rotation de la roue sont supprimés entre la pièce 31 et les sur faces 41, 42 de la pièce 43 dont l'usure est ainsi complètement réduite.
Par ailleurs, grâce aux mortaises 50 de la pièce 48, la pièce 43 peut osciller par rap port à l'axe X-X, de manière que les sur faces 41, 42 de guidage restent verticales quel que soit le déplacement angulaire de la trompette 7 et de la pièce 48 par suite de l'oscillation du pont autour du centre 0' (fig. 4) du joint de cardan antérieur, lorsque la ou les roues arrière franchissent un obsta cle.
En effet, lorsque la trompette 7 vient en 7' (fig. 4), les surfaces 41 et 42, au lieu de prendre les positions inclinées 41', 42' qu'elles prendraient si elles étaient liées an- gulairement à la trompette 7, viennent dans les pôsitions verticales 41a, 42a sous l'action, du reste, des faces 39 et 40 de la couronne 38. L'ensemble est fou, en effet, et tend à pren dre la position d'équilibre pour laquelle la pièce 43 occupe la position la plus basse pos sible: il est évident que cette position ne peut être atteinte que si les surfaces 39, 40, 41 et 42 sont verticales.
Sur les fig. 5 et 6, on a représenté une variante dans laquelle c'est la couronne inté rieure 36 du roulement qui comporte les deux méplats 39 et 40, la couronne extérieure 38 étant, au contraire, solidaire de la pièce oscillante 31 (fig. 1).
Naturellement, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple.
Spherical hub for vehicle wheel. The present invention relates to a hub. ball joint for vehicle wheel.
The ball-joint hub which is the subject of the invention comprises an oscillating part on which is fixed the wheel which may be a single wheel or a double jume wheel; this oscillating part is driven in rotation with the male spherical part of the ball joint mounted on the shaft which crosses the axle, and it is guided in its oscillation movement by vertical slides so that, while rotating, the wheel can only oscillate around a horizontal axis perpendicular to the axle so as to position itself normally on the road.
The accompanying drawing, given by way of example, shows an embodiment of the invention and a variant of detail.
Fig. 1 is a vertical section of the hub; Fig. 2 is a cross section through 2-2 of FIG. 1; Fig. 3 is a section through 3-3 of the, fig. 1, but <B> on </B> smaller scale; Fig. 4 is a diagram showing the utility of the oscillating assembly around the axis of the axle of the guide piece; Fig. 5 is a section similar to that of FIG. 2, but showing an alternative guide; Fig. 6 is a diametrical section. by 6-6 of fig. 5.
In the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the driving axle 1 must rotate a wheel with two rims 2 and 3 juxtaposed, fitted with tires 4 and 5, tires, etc.
The axle 1, provided at its end with driving grooves 6, is housed, in the usual manner, inside a trumpet 7 which comprises a shoulder at 8 and, at its end, a thread 9 Against the shoulder 8 is tightened, using a nut 10, screwed onto the threaded end 9, a stack formed of a ring 11, a ball bearing 12, a spacer tube 13 and a second ball bearing 14. At least one of the ball bearings 12 and 14 could be replaced by a roller or needle bearing.
Between the outer rings of the two bearings 12 and 14 is clamped a part 15 of revolution around the axis XX of the axle 1. This part 15 can be centered, directly, on the bearing 12. However, in the example shown, the centering on the bearing 12 is provided by a mounted rap part 16, fixed by a screw 17 on the part 15 of revolution. A threaded ring 18, screwed into the part 16, makes the bearing 12 captive by its outer ring of the assembly 15, 16, which facilitates assembly.
The assembly 18, 16, 15, 12 is put in place after the ring 11 has been threaded on the trumpet 7, then the spacer tube 13 and the bearing 14 are engaged and the whole is held by the nut 10.
The part 15 is connected in rotation to the axle 1 for example by a cap 19 which covers the end of the axle 1 while engaging with its grooves 6 by internal grooves 20. The part 19 is blocked. against part 15, for example by a ring 21 screwed at 22 to this part.
Preferably, a spring 23 is interposed in a known manner between the end of the axle 1 in which it is embedded and a plate 24 fixed by screws 25 or in any other way on the connecting part 19. The purpose of this spring 23 is to eliminate any longitudinal displacement of the axle 1.
The part 15, which is pierced with holes 26 for passage of the lubricant comprises, externally, a spherical surface 27 with a center located at 0 on the axis XX of the axle 1. In a transverse plane YY, perpendicular to the axis XX and passing through the center 0, are located the axes of a number of journals 28 fixed for example by means of nuts 29 on the part 15, in which they are, preferably, embedded at 30. The journals 28 may be two, three, or more. On the spherical surface 27 is mounted an oscillating assembly with a spherical internal surface with the same center 0 and the same radius as said surface 27.
This assembly is formed, for the purposes of assembly, of two parts 31 and 32 joined by a nut 33. The part 31 comprises longitudinal mortises 34, of rectangular shape, each traversed by one of the journals 28, integral with the part of revolution 15. Preferably, a die 35 having a square outer shape in plan is interposed between each journal 28 and the corresponding mortise 34, the width of which has exactly the dimension of this die 35, while its length is greater. The part 31 is extended and forms the internal crown 36 (Fig. 1, 2) of a bearing 37 with rollers, needles or the like.
The outer ring 38 of this bearing com carries two flats 39 and 40 (Fig. 2) parallel, diametrically opposed. These flats 39, 40 are in contact with the upright faces 41 and 42 for guiding a part 43. These surfaces 41 and 42, parallel to the axis XX, have a length l (FIG. 2) such that it there are relatively large clearances e1 and e2 (fig. 1, 2) between the ring 38 and the surfaces 44 and 45, circular or other connecting surfaces 41 and 42.
The part 43 is extended on either side of the zone 41, 42, 44, 45 by cylindrical female surfaces 46 and 47 (FIG. 1), of axis X-X. By the bearing 47, the gui dage part 43 is centered on the cylindrical bearing surface of a part 48 of revolution about the X-X axis. The parts 43 and 48 are integral in the direction of the X-X axis; on the other hand, the part 43 can oscillate on the part 48 thanks to lugs 49 (fig. 1-3) screwed on the part 43 and housed in buttonholes 50 developing in the circular direction and provided in the part 48.
This part 48 comprises a base 51 (FIG. 1) by which it is fixed on the ba gue 11 centered on the trumpet 7 against the shoulder 8 of which it abuts. The part 48 is fixed to the ring 11 using studs 52 and nuts 53. Preferably, in order to prevent the part 48 from being drilled right through, the nuts 53 are housed in cavities 54, made in the outer wall of the base 51.
The parts 43 and 48 are oriented such that, given. of the latitude of oscillation conferred on the part 43 by the buttonholes 50, the guide faces 41, 42 can, by oscillation of this part 43 on the part 48, come into a vertical position and remain vertical despite the oscillations possible of the part 48 around the axis XX.
On the oscillating assembly 31, 32 is fixed, for example using screws 55, the crown 56 on the base 57 of which is or are fixed, using bolts 58 and nuts 59, the or the flanges 60 and 61 of the twin rim or rims 2, 3. In addition, a cap 62, screwed at 63 on this crown 56, masks, at the end, the entire mechanism.
The device is completed by a brake drum 64 intended to cooperate with the jaws 65. This drum 64 is fixed at 66 on a flange 67 extended by two parts 68, 69 of axis X-X. The cylindrical part 68 is raised externally and is centered by means of a bearing 70 on the bearing surface 46 of the guide part 43. As for the part 69, it has holes 77. traversed by the ends of the journals 28 provided with their dice 35. It is obvious that instead of being fixed by the screws 29, the journals could be screwed directly into the hole. 71 of Exhibit 69.
Finally, a crown 72, made of solid or hollow elastic material (rubber or other) (or any other elastic damping device, with springs for example), is placed between the flange 57 and the flange 67. In the case where the crown 72 is hollow, it can contain air under pressure.
Finally, it is possible to provide a protective sheath made of flexible material arranged between the support of the wheel and the support of the brake drum.
The operation is as follows: the rotation of the wheel around the axis XX is ensured from the axle 1 by means of the splines 6, - 20, of the part 19, of the centered part 15 by bearings 12 and 14, journals 28 and parts 31, 32.
In the case of an idle wheel, the arrangement would be similar, the link 6, 20, 19 alone would be removed; in this case, the wheel turns idle, centered on the bearings 12 and 14. The brake drum 64 is also driven in rotation.
If the bearing surface of the rim or twin rims on the ground is parallel to the X-X axis, the parts 31, 32 occupy on the roller 15 their average position shown. If, on the other hand, the bearing surface is inclined with respect to the axis XX, the assembly 31, 32, 56, 60, 61 is inclined with respect to the axis XX by rotation of the parts 31 and 32 on the ball 15. Due to the guidance provided by the vertical faces 41 and 42 of the part 43, the bearing 36, 37, 38 can only move in a vertical direction, so that in fact the wheel does not can oscillate only around a horizontal axis perpendicular to the XX axis and passing through the center 0.
By this oscillation, the wheel assumes a normal position on the bearing surface, such that its entire wide rim or the two rimmed rims bear on the ground. The maximum load that the wheel can support is therefore considerably increased since its total bearing width is constantly used.
Thanks to the bearing 36, 37, 38, the friction resulting from the rotation of the wheel is eliminated between the part 31 and the surfaces 41, 42 of the part 43, the wear of which is thus completely reduced.
Moreover, thanks to the mortises 50 of the part 48, the part 43 can oscillate with respect to the axis XX, so that the guiding surfaces 41, 42 remain vertical regardless of the angular displacement of the trumpet 7 and of part 48 as a result of the oscillation of the bridge around the center 0 '(fig. 4) of the front universal joint, when the rear wheel (s) cross an obstacle.
Indeed, when the trumpet 7 comes at 7 '(fig. 4), the surfaces 41 and 42, instead of taking the inclined positions 41', 42 'which they would take if they were linked angularly to the trumpet 7 , come in the vertical positions 41a, 42a under the action, moreover, of the faces 39 and 40 of the crown 38. The whole is crazy, in fact, and tends to take the position of equilibrium for which the part 43 occupies the lowest possible position: it is obvious that this position can only be reached if the surfaces 39, 40, 41 and 42 are vertical.
In fig. 5 and 6, there is shown a variant in which it is the inner ring 36 of the bearing which comprises the two flats 39 and 40, the outer ring 38 being, on the contrary, integral with the oscillating part 31 (FIG. 1). .
Naturally, the invention is in no way limited to the embodiments shown and described which have been given only by way of example.