FR2704285A1 - Oblique-contact roller bearing with built-in electronic component and its application especially to motor vehicle steering - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les roulements à contact oblique à composant électronique incorporé et notamment, l'application d'un tel roulement pour une colonne de direction de véhicules automobiles terrestres. The present invention relates to angular contact bearings with incorporated electronic component and in particular, the application of such a bearing for a steering column of land motor vehicles.
Dans de nombreux secteurs industriels, on utilise des roulements à contact oblique et, plus spécialement, des roulements de ce type auquel un composant électronique est incorporé notamment pour apprécier l'amplitude et/ou la vitesse voire l'accélération de la rotation de l'une des bagues d'un tel roulement relativement à l'autre. In many industrial sectors, angular contact bearings are used and, more specifically, bearings of this type in which an electronic component is incorporated in particular to assess the amplitude and / or the speed or even the acceleration of the rotation of the one of the rings of such a bearing relative to the other.
Tel est le cas notamment des véhicules automobiles, par exemple terrestres, lorsqu'on souhaite connaître le comportement des roues motrices et/ou directrices tant en orientation qu'en rotation. Pour ce faire, on incorpore par exemple à l'un des roulements de la colonne de direction ou des fusées de roue des composants électroniques qui permettent d'évaluer la vitesse, l'angle ou la position des organes associés à ces roulements. Grâce à de tels roulements à composant électronique incorporé, il est possible de piloter une suspension interréactive, une direction assistée, des roues directrices, la vigilance du conducteur en plaçant au moins un roulement à composant électronique par exemple sur la colonne de direction du véhicule ou un autre organe en liaison avec cette dernière. This is particularly the case for motor vehicles, for example land vehicles, when it is desired to know the behavior of the driving and / or steering wheels both in orientation and in rotation. To do this, one incorporates for example in one of the bearings of the steering column or wheel spindles of the electronic components which make it possible to evaluate the speed, the angle or the position of the members associated with these bearings. Thanks to such incorporated electronic component bearings, it is possible to control an interactive suspension, power steering, steering wheels, driver alertness by placing at least one electronic component bearing, for example on the steering column of the vehicle or another organ in connection with the latter.
Les roulements dits à contact oblique existent sous des formes de conception simple et de précision de rotation peu importante. Les roulements de ce type sont habituellement constitués d'une bague extérieure et d'une bague intérieure faites en tôle déformée, souvent de faible épaisseur, et d'une rangée de corps roulants intercalés entre ces deux bagues. Si ce type de roulements convient bien aux utilisations pour lesquelles ils ont été conçus telle qu'une direction d'automobile, ils se prêtent toutefois difficilement à l'incorporation d'un composant électronique, en particulier du fait de l'insuffisance de la précision avec laquelle les bagues sont fabriquées car dans ce cas elles ne sont pas rectifiées et peuvent présenter des défauts de forme rédhibitoires. So-called angular contact bearings exist in forms of simple design and low rotational precision. Bearings of this type usually consist of an outer ring and an inner ring made of deformed sheet metal, often of small thickness, and a row of rolling bodies interposed between these two rings. If this type of bearings is well suited to the uses for which they were designed such as an automobile steering, they are however difficult to incorporate an electronic component, in particular due to the lack of precision. with which the rings are manufactured because in this case they are not rectified and can present unacceptable form defects.
Des exemples de solutions de roulement à contact oblique à composant électronique incorporé sont par exemple exposées dans les documents FR 2 645 924 et
EP 0 395 892. Toutefois, ces solutions ne sont pas sans inconvénients. En effet, ces solutions requièrent par exemple une parfaite maîtrise de l'entrefer des capteur et codeur du composant électronique ou soulèvent des difficultés de montage et, dans tous les cas, présentent un encombrement longitudinal relativement important et sont toujours d'un coût important.Examples of angular contact bearing solutions with incorporated electronic component are for example set out in documents FR 2 645 924 and
EP 0 395 892. However, these solutions are not without drawbacks. Indeed, these solutions require for example a perfect control of the air gap of the sensor and encoder of the electronic component or raise mounting difficulties and, in all cases, have a relatively large longitudinal size and are always of great cost.
Le but de l'invention est d'offrir un roulement à contact oblique à composant électronique incorporé qui remédie à la plupart de ces inconvénients du fait, notamment, de l'optimisation du composant électronique, de la possibilité d'utilisation de matériaux bien adaptés aux fonctions qu'ils ont à assurer tout en maintenant l'encombrement à des valeurs raisonnables. The object of the invention is to offer an angular contact bearing with an incorporated electronic component which overcomes most of these drawbacks due in particular to the optimization of the electronic component and the possibility of using well-adapted materials. to the functions they have to perform while keeping the overall dimensions at reasonable values.
L'invention a pour objet un roulement à contact oblique à composant électronique incorporé constitué, notamment, d'une bague extérieure fixe en forme de douille cylindrique qui est transpercée localement d'une rainure longitudinale et qui délimite un chemin de roulement qui se présente en arc de cercle concave en section droite méridienne et qui se termine par un rebord radial centripète, d'une bague intérieure tournante en forme de tore partiel qui délimite un chemin de roulement qui se présente en arc de cercle concave en section droite méridienne, des corps roulants qui sont interposés entre ces bagues et qui sont destinés à circuler sur leurs chemins de roulement et un composant électronique fait d'un capteur en anneau monté dans la bague extérieure et d'un codeur en couronne destiné à coopérer avec le capteur et à tourner avec la bague intérieure. Ce roulement est remarquable en ce qu'il comprend une entretoise en forme de manchon creux avec une face extérieure qui est pourvue d'une portée pour recevoir la bague intérieure et d'au moins un doigt radial centrifuge flexible et élastique et avec au moins un bout pourvu de moyens de fixation par encliquetage destinés à coopérer avec le rebord radial centripète de la bague extérieure, et est remarquable en ce que le codeur en couronne présente une surface d'entraînement avec au moins un cran destiné à recevoir un doigt radial centrifuge correspondant. The subject of the invention is an angular contact bearing with an incorporated electronic component, constituted in particular by a fixed outer ring in the form of a cylindrical sleeve which is pierced locally with a longitudinal groove and which delimits a raceway which is in concave arc of a meridian cross section and ending in a centripetal radial rim, of a rotating inner ring in the form of a partial torus which delimits a raceway which is in a concave arc of meridian cross section, bodies rollers which are interposed between these rings and which are intended to circulate on their raceways and an electronic component made of a ring sensor mounted in the outer ring and a crown encoder intended to cooperate with the sensor and to rotate with the inner ring. This bearing is remarkable in that it comprises a spacer in the form of a hollow sleeve with an outer face which is provided with a seat for receiving the inner ring and at least one flexible and elastic centrifugal radial finger and with at least one end provided with snap-fastening means intended to cooperate with the centripetal radial rim of the outer ring, and is remarkable in that the crown encoder has a drive surface with at least one notch intended to receive a corresponding centrifugal radial finger .
L'invention a aussi pour objet l'application d'un roulement du type indiqué auparavant notamment à une colonne de direction d'un véhicule automobile terrestre. The invention also relates to the application of a bearing of the type indicated above in particular to a steering column of a land motor vehicle.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description et des revendications qui suivent ainsi que de l'examen du dessin annexé, donné seulement à titre d'exemple, où
- la Figure 1 est une coupe méridienne axiale, selon deux plans différents à 1200 d'un mode de réalisation d'un roulement selon l'invention;
- la Figure 2 est une vue de face de l'entre- toise du roulement de la Figure 1;
- la Figure 3 est une figure analogue à celle de la Figure 1 d'un autre mode de réalisation;
- la Figure 4 est une vue analogue à celle la
Figure 3 et illustre une autre variante d'exécution;
- la Figure 5, analogue à la Figure 1, illustre un nouveau mode de réalisation;
- la Figure 6 est une vue de face de l'entretoise du roulement de la Figure 5;
- la Figure 7 est une vue perspective de détail d'un porte capteur d'un composant électronique incorporé à un roulement à contact oblique selon l'invention;
- les Figures 8 et 9 sont des coupes locales, selon le plan Tt, de la Figure 7 illustrant des variantes d'exécution;
- la Figure 10 est une vue perspective de détail à échelle agrandie illustrant la surface frottante d'un capteur d'un roulement selon l'invention; et
- la Figure '.1 est un développé de cette surface frottante.Other characteristics of the invention will emerge on reading the description and the claims which follow, as well as on examining the appended drawing, given only by way of example, where
- Figure 1 is an axial meridian section, along two different planes at 1200 of an embodiment of a bearing according to the invention;
- Figure 2 is a front view of the spacer of the bearing of Figure 1;
- Figure 3 is a figure similar to that of Figure 1 of another embodiment;
- Figure 4 is a view similar to that
Figure 3 and illustrates another alternative embodiment;
- Figure 5, similar to Figure 1, illustrates a new embodiment;
- Figure 6 is a front view of the bearing spacer of Figure 5;
- Figure 7 is a detailed perspective view of a sensor holder of an electronic component incorporated in an angular contact bearing according to the invention;
- Figures 8 and 9 are local sections, along the plane Tt, of Figure 7 illustrating alternative embodiments;
- Figure 10 is a detailed perspective view on an enlarged scale illustrating the friction surface of a bearing sensor according to the invention; and
- Figure '.1 is a developed of this rubbing surface.
Les roulements à contact oblique en général étant bien connus dans la technique ainsi que ceux, en particulier, spécialement destinés à être utilisés notamment pour des colonnes de direction de véhicules automobiles terrestres, on ne décrira dans ce qui suit que ce qui concerne directement ou indirectement 1' inven- tion. Pour le surplus, l'homme du métier du secteur technique considéré puisera dans les solutions classiques courantes à sa disposition pour faire face aux problèmes particuliers auxquels il est confronté. Since angular contact bearings in general are well known in the art as well as those, in particular, specially intended to be used in particular for steering columns of land motor vehicles, only what relates directly or indirectly will be described below. The invention. For the rest, the skilled person in the technical sector considered will draw on the conventional solutions available to him to deal with the particular problems with which he is confronted.
Dans ce qui suit, on utilise toujours un même numéro de référence pour identifier un élément homologue, quel que soit le mode de réalisation ou sa variante dtexécution. In what follows, the same reference number is always used to identify a homologous element, whatever the embodiment or its variant of execution.
Pour la commodité de l'exposé, on décrira successivement chacun des constituants d'un roulement à contact oblique à composant électronique incorporé selon l'invention avant d'en exposer la fabrication au besoin et le montage ou le fonctionnement, par exemple pour son application particulière à une direction de véhicule automobile terrestre. For the convenience of the description, each of the constituents of a angular contact bearing with an electronic component incorporated according to the invention will be described successively before exposing the manufacture thereof if necessary and the assembly or operation, for example for its application. particular to a direction of a land motor vehicle.
Comme on le voit en particulier en examinant les figures du dessin, un roulement à contact oblique à composant électronique incorporé selon 1 r invention est constitué, essentiellement, notamment d'une bague 10 extérieure, d'une bague 20 intérieure, de corps 30 roulants interposés entre ces deux bagues, au besoin d'une cage 40 et d'un capot 50. Ce roulement est aussi constitué d'un composant 60 électronique incorporé et d'une entretoise 70. As can be seen in particular by examining the figures in the drawing, a angular contact bearing with incorporated electronic component according to the invention consists essentially of, in particular, an outer ring 10, an inner ring 20, rolling bodies 30 interposed between these two rings, if necessary a cage 40 and a cover 50. This bearing also consists of an electronic component 60 incorporated and a spacer 70.
La bague extérieure 10 en forme de douille cylindrique, monobloc ou en plusieurs parties, comprend de préférence, deux parois 11, 12 étagées reliées l'une à l'autre par un disque 13 radial. Pour les raisons que l'on comprendra par la suite, la douille cylindrique est transpercée localement d'une rainure 120 longitudinale qui est pratiquée, de préférence, dans la paroi 12 du plus grand diamètre. Cette douille délimite un chemin de roulement 14 qui se présente par exemple en arc de cercle concave, en section droite méridienne, et qui se termine par un rebord 15 radial centripète. De préférence la bague extérieure est fixe. The outer ring 10 in the form of a cylindrical sleeve, in one piece or in several parts, preferably comprises two stepped walls 11, 12 connected to one another by a radial disc 13. For the reasons that will be understood later, the cylindrical sleeve is pierced locally with a longitudinal groove 120 which is preferably made in the wall 12 of the largest diameter. This socket delimits a raceway 14 which is for example in the form of a concave arc, in a meridian cross section, and which ends in a radial rim 15 centripetal. Preferably the outer ring is fixed.
La bague intérieure 20 se présente en forme de tore partiel qui délimite un chemin de roulement 21 qui se présente par exemple en arc de cercle concave, en section droite méridienne. The inner ring 20 is in the form of a partial torus which delimits a raceway 21 which is, for example, in a concave arc, in a meridian cross section.
Des corps roulants 30, telles des billes, sont interposés ou intercalés entre les deux bagues 10 et 20 de manière à pouvoir circuler sur leur chemin de roulement respectif. Rolling bodies 30, such as balls, are interposed or interposed between the two rings 10 and 20 so as to be able to circulate on their respective raceways.
S'il y a lieu une cage 40 assure notamment la répartition des corps roulants. Cette cage, de préférence en forme de cône dans sa partie médiane est prolongée par des cylindres 41, 42, de diamètres différents, à chacune des extrémités comme illustré. Ces cylindres, éventuelle ment par l'entremise de bras longitudinaux, portent de préférence des crochets, ergots, becs ou similaires 410 et 420 respectivement, sur lesquels on reviendra par la suite. Ces crochets de toutes configurations appropriées, sont de préférence biseautés ou inclinés au voisinage de leur pointe pour faciliter l'accrochage. If necessary, a cage 40 in particular ensures the distribution of the rolling bodies. This cage, preferably cone-shaped in its middle part is extended by cylinders 41, 42, of different diameters, at each of the ends as illustrated. These cylinders, optionally by means of longitudinal arms, preferably have hooks, pins, spouts or the like 410 and 420 respectively, to which we will return later. These hooks of all appropriate configurations are preferably bevelled or inclined in the vicinity of their point to facilitate attachment.
Au besoin, un capot 50 sert à clore le roulement. Le capot 50, à section méridienne en équerre, présente une branche radiale 51 et une branche axiale 52; la branche axiale 52 est destinée à coopérer avec la douille cylindrique de la bague extérieure 10, par exemple la paroi 12 de grand diamètre. If necessary, a cover 50 is used to close the bearing. The cover 50, with an angled meridian section, has a radial branch 51 and an axial branch 52; the axial branch 52 is intended to cooperate with the cylindrical sleeve of the outer ring 10, for example the wall 12 of large diameter.
Le composant électronique 60 incorporé comprend un capteur ou récepteur 61 et un codeur ou émetteur 62 qui sont destinés à coopérer l'un avec l'autre. The incorporated electronic component 60 comprises a sensor or receiver 61 and an encoder or transmitter 62 which are intended to cooperate with each other.
Le capteur 61, en anneau, monobloc ou logé dans un porte-capteur présente une surface d'appui 610, une surface frottante 611, une surface périphérique intérieure 612, une surface périphérique extérieure 613 ainsi qu'une extension radiale 614. Comme on le voit, la surface frottante 611 présente au moins un bossage 6100 et de préférence trois de manière à définir un plan au sens géométrique. Ce ou ces bossages 6100 présente(nt) un profil logarithmique par exemple de manière à assurer une bonne répartition des pressions et, ainsi, uniformiser et régulariser l'usure. Dans l'un au moins de ces bossages 6100 est incorporée une sonde 6101 de manière que celle-ci occupe une position telle que l'écart par rapport au plan qu'elle contribue à définir, reste constant et de préférence nul pour les raisons qui apparaîtront par la suite. Cette surface frottante 611 est aussi pourvue par exemple d'un épaulement 6102 de centrage. On reviendra par la suite sur tout ceci. La surface périphérique extérieure 613 comprend, de préfé rence, une zone déformable destinée à coopérer avec la douille cylindrique de la bague extérieure 10 et, plus particulièrement, avec l'intérieur de la paroi étagée 12 de grand diamètre. L'extension radiale 614 est destinée à porter ou recevoir des câbles ou fils 6140 de liaison électrique comme il est classique, pour transmettre le signal engendré par le composant électronique, lorsqu'il en émet. On reviendra par la suite sur ceci. The sensor 61, in a ring, in one piece or housed in a sensor holder, has a bearing surface 610, a rubbing surface 611, an inner peripheral surface 612, an outer peripheral surface 613 as well as a radial extension 614. As is sees, the friction surface 611 has at least one boss 6100 and preferably three so as to define a plane in the geometric sense. This or these bosses 6100 has (s) a logarithmic profile for example so as to ensure a good distribution of the pressures and, thus, standardize and regularize the wear. In at least one of these bosses 6100 is incorporated a probe 6101 so that it occupies a position such that the deviation from the plane which it contributes to defining, remains constant and preferably zero for the reasons which will appear later. This rubbing surface 611 is also provided for example with a centering shoulder 6102. We will come back to all of this later. The outer peripheral surface 613 preferably includes a deformable zone intended to cooperate with the cylindrical sleeve of the outer ring 10 and, more particularly, with the interior of the stepped wall 12 of large diameter. The radial extension 614 is intended to carry or receive cables or wires 6140 of electrical connection as it is conventional, to transmit the signal generated by the electronic component, when it emits it. We will come back to this later.
Le codeur 62, en couronne, comprend une surface active 620 et une surface d'entraînement 621 qui lui est opposée. La surface active 620 est destinée à coopérer avec le capteur et plus particulièrement avec la surface frottante 611 de ce dernier, contre laquelle elle est au moins localement appliquée élastiquement, comme on le comprendra par la suite en reposant sur les bossages 6100 qui définissent un plan. La surface d'entraînement 621 est munie d'au moins un cran 622 et de préférence de trois régulièrement répartis angulairement, par exemple en forme de parallélipède rectangle. The encoder 62, in a ring, comprises an active surface 620 and a drive surface 621 which is opposite to it. The active surface 620 is intended to cooperate with the sensor and more particularly with the rubbing surface 611 of the latter, against which it is at least locally applied elastically, as will be understood below by resting on the bosses 6100 which define a plane . The drive surface 621 is provided with at least one notch 622 and preferably three regularly distributed angularly, for example in the shape of a rectangular parallelepiped.
L'entretoise 70 en forme de manchon creux comprend une face 71 extérieure, une face 72 intérieure et deux bouts 73 et 74. La face extérieure 71 est munie d'une portée 710 destinée à recevoir la bague intérieure 20, et d'au moins un doigt 711 radial centrifuge flexible et élastique et de préférence de trois régulièrement répartis angulairement, qui est destiné à coopérer avec le cran 622 de la surface d'entraînement 621 du codeur 62, comme on le comprendra par la suite. Chaque doigt 711 est engagé dans un cran 622 correspondant de préférence sans jeu, afin de maintenir appliquée l'une contre l'autre la surface d'entraînement 621 du codeur 62 et la surface' frottante 611 du capteur 61 tout en permettant aussi de faire tourner le codeur 62 relativement au capteur 61. Pour assurer un engagement mutuel sans jeu des couples de doigt et cran, ceux-ci peuvent avoir des formes conjuguées complémentaires par exemple coniques ou prismatiques convergentes dans le sens de l'effort développé par le doigt en position de fonctionnement. The spacer 70 in the form of a hollow sleeve comprises an outer face 71, an inner face 72 and two ends 73 and 74. The outer face 71 is provided with a bearing 710 intended to receive the inner ring 20, and at least a finger 711 flexible and elastic centrifugal radial and preferably three regularly angularly distributed, which is intended to cooperate with the notch 622 of the drive surface 621 of the encoder 62, as will be understood later. Each finger 711 is engaged in a corresponding notch 622 preferably without play, in order to maintain applied against one another the driving surface 621 of the encoder 62 and the 'friction surface 611 of the sensor 61 while also making it possible to make turn the encoder 62 relative to the sensor 61. To ensure mutual engagement without play of the pairs of finger and notch, these can have complementary conjugate shapes, for example conical or prismatic convergent in the direction of the force developed by the finger in operating position.
S'il y a lieu la face extérieure est aussi munie d'une semelle 712. Pour les raisons que l'on comprendra par la suite, la face intérieure 72 est, de préférence, munie de rainures 720 axiales ou similaires par exemple à section droite triangulaire. Le bout 73 est muni stil y a lieu d'au moins une patte 730 ou similaire relativement flexible et élastique et de préférence de trois régulièrement répartis angulairement. Chaque patte 730 porte un crochet 731, ergot, bec ou similaire comme illustré. Ce qui a été exposé précédemment à propos des crochets 410, 420 vaut ici encore pour les crochets 731. Ces pattes avec leurs crochets sont destinées à coopérer avec le rebord radial centripète 15 de la bague extérieure 10.If necessary, the outer face is also provided with a sole 712. For the reasons which will be understood below, the inner face 72 is preferably provided with grooves 720 axial or the like, for example in cross section. right triangular. The end 73 is provided with at least one tab 730 or the like which is relatively flexible and elastic and preferably three regularly angularly distributed. Each tab 730 carries a hook 731, lug, beak or the like as illustrated. What has been explained above with regard to the hooks 410, 420 also applies here to the hooks 731. These tabs with their hooks are intended to cooperate with the centripetal radial flange 15 of the outer ring 10.
Comme on le comprend, les pattes à crochets de l'entretoise, d'une part, et le rebord radial centripète de la bague extérieure d'autre part, constituent des moyens de fixation par encliquetage 700. Le bout 74 opposé est muni d'une rampe 741 comme illustré pour les raisons que l'on comprendra par la suite. Cette rampe 741 est de révolution et continue ou bien discontinue en secteurs de couronne.As can be understood, the hook tabs of the spacer, on the one hand, and the centripetal radial flange of the outer ring on the other hand, constitute snap-fastening means 700. The opposite end 74 is provided with a ramp 741 as illustrated for the reasons which will be understood later. This ramp 741 is of revolution and continuous or else discontinuous in crown sectors.
S'il y a lieu un fourreau 80 de coincement, muni d'un chanfrein 81 conique ou similaire, sert au montage. Le chanfrein conique 81 est destiné à coopérer avec la rampe 741 comme on le comprendra par la suite. If necessary, a wedging sleeve 80, provided with a conical chamfer 81 or the like, is used for mounting. The conical chamfer 81 is intended to cooperate with the ramp 741 as will be understood later.
Les bagues, corps roulants, cage, capot d'une part, et composant électronique, d'autre part, sont faits dans des matériaux traditionnels et sont confectionnés selon des techniques classiques. L'entretoise et le fourreau sont, eux, de préférence faits en un matériau synthétique mis en forme par moulage. The rings, rolling bodies, cage, cover on the one hand, and electronic component, on the other hand, are made of traditional materials and are made according to conventional techniques. The spacer and the sheath are themselves preferably made of a synthetic material shaped by molding.
Tous les constituants d'un roulement à contact oblique à composant électronique selon l'invention sont réunis, montés et assemblés comme cela ressort clairement des figures du dessin annexé. All the components of an angular contact bearing with electronic component according to the invention are assembled, mounted and assembled as is clear from the figures of the accompanying drawing.
Pour le cas particulier de l'application à une colonne de direction de véhicule automobile terrestre faite notamment d'un tube extérieur support et d'un tronçon d'arbre logé à l'intérieur de celui-ci, la bague extérieure d'un roulement selon l'invention est destinée à être engagée dans le tube extérieur et l'entretoise et le fourreau sont destinés à être enfilés sur le tronçon d'arbre. De tels tube et tronçon d'arbre ne sont pas illustrés. Un tel tronçon d'arbre peut être à section droite circulaire ou polygonale à sommets arrondis. For the particular case of the application to a steering column of a land motor vehicle made in particular of an outer support tube and a section of shaft housed inside the latter, the outer ring of a bearing according to the invention is intended to be engaged in the outer tube and the spacer and the sleeve are intended to be threaded on the shaft section. Such tube and shaft section are not illustrated. Such a shaft section can be of circular or polygonal cross section with rounded vertices.
Après avoir mis les corps roulants dans la bague extérieure, éventuellement maintenus par leur cage, on peut mettre en place la bague intérieure. La forme donnée aux crochets ou similaires de la cage facilite l'engagement et assure le maintien de l'assemblage. On peut alors procéder à l'introduction du capteur dont on insère ltextension radiale dans la rainure de la bague extérieure tout en appliquant sa face d'appui contre le disque radial de celle-ci. Les zones déformables de la surface périphérique extérieure facilitent le montage du capteur dans la bague extérieure et servent aussi à la centrer et à l'immobiliser par rapport à celle-ci. After having put the rolling bodies in the outer ring, possibly held by their cage, the inner ring can be put in place. The shape given to the hooks or the like of the cage facilitates engagement and ensures the maintenance of the assembly. We can then proceed with the introduction of the sensor, the radial dimension of which is inserted into the groove of the outer ring while applying its bearing face against the radial disc of the latter. The deformable zones of the outer peripheral surface facilitate mounting of the sensor in the outer ring and also serve to center and immobilize it relative to the latter.
L'extension radiale du capteur logée dans la rainure de la bague extérieure assure son orientation et lui interdit toute rotation relative. S'il y a lieu, pour faciliter le montage et l'insertion tout en permettant d'assurer une certaine étanchéité comme il est classique, l'extension est munie de bourrelets déformables ou similaires appropriés judicieusement disposés. On comprend ainsi que le capteur est rendu solidaire de la bague extérieure et ainsi du logement du tube dans lequel sera placé le roulement. Une telle solidarité est essentielle pour une question de coûts, de protection optimale du capteur et aussi pour une réduction de l'encombrement. On peut alors placer le codeur sur le capteur, en les orientant relativement l'un à l'autre convenablement, de manière que la surface active de l'un soit au contact de la surface frottante de l'autre. Le centrage relatif du codeur par rapport au capteur est assuré par l'épaulement; il est clair qu'au lieu d'utiliser le diamètre intérieur du codeur en couronne pour assurer son centrage sur cet épaulement on peut utiliser la solution inverse en faisant appel à son diamètre extérieur en procédant aux transpositions appropriées.The radial extension of the sensor housed in the groove of the outer ring ensures its orientation and prevents it from relative rotation. If necessary, to facilitate assembly and insertion while ensuring a certain tightness as is conventional, the extension is provided with deformable beads or the like suitably arranged. It is thus understood that the sensor is made integral with the outer ring and thus with the housing of the tube in which the bearing will be placed. Such solidarity is essential for a question of costs, optimal protection of the sensor and also for a reduction in the size. The encoder can then be placed on the sensor, orienting them relatively to each other suitably, so that the active surface of one is in contact with the friction surface of the other. The relative centering of the encoder relative to the sensor is ensured by the shoulder; it is clear that instead of using the inside diameter of the crown encoder to ensure its centering on this shoulder, the opposite solution can be used by calling on its outside diameter by carrying out the appropriate transpositions.
On peut alors venir coiffer le tout de l'entretoise, les doigts radiaux flexible étant engagés dans les crans correspondants. La dimension relativement importante donnée à ces crans favorise l'assemblage. Ces crans, comme on le comprendra par la suite, permettent de faire tourner le codeur par l'entremise de l'entretoise tout en autorisant un recentrage en cas d'un défaut d'alignement ou de déplacement de la colonne par rapport au capteur; ceci permet ainsi la conservation d'un signal électrique précis.We can then come over the whole of the spacer, the flexible radial fingers being engaged in the corresponding notches. The relatively large dimension given to these notches promotes assembly. These notches, as will be understood below, make it possible to rotate the encoder through the spacer while allowing a recentering in the event of a misalignment or displacement of the column relative to the sensor; this thus allows the conservation of a precise electrical signal.
On comprend donc qu'on obtient ainsi une entité indissociable facile à manipuler et prête à être installée, par simple engagement et encliquetage élastique sans avoir recours à des opérations complémentaires spéciales tel le sertissage pour constituer un tel ensemble autonome directement utilisable sans risque de le voir se séparer au cours des interventions de transport et de pose. We therefore understand that we thus obtain an inseparable entity that is easy to handle and ready to be installed, by simple engagement and elastic snap-on without having to resort to special additional operations such as crimping to constitute such an autonomous assembly directly usable without risk of seeing separate during transport and installation operations.
La surface frottante du capteur est munie, de préférence, de trois bossages par exemple régulièrement disposés par exemple à 1200 l'un de l'autre et à profil par exemple logarithmique. Le développé de cette surface est illustré sur la Figure 11. Ce profil ondulé présente l'avantage de supprimer la composante de l'entrefer due aux défauts superficiels du capteur et du codeur et permet aussi de compenser les effets de variation de champ magnétique induits par ces défauts superficiels lors de l'aimantation du codeur. Le fait de placer la sonde 6101 dans un bossage 6100 qui sert à définir un plan au sens mathématique permet de pratiquement supprimer toute variations parasite du signal émis et donc d'améliorer la précision du traitement des informations. The rubbing surface of the sensor is preferably provided with three bosses, for example regularly arranged for example at 1200 from one another and with a profile, for example logarithmic. The development of this surface is illustrated in Figure 11. This corrugated profile has the advantage of eliminating the air gap component due to the surface defects of the sensor and the encoder and also makes it possible to compensate for the effects of variation of magnetic field induced by these surface defects during the magnetization of the encoder. The fact of placing the probe 6101 in a boss 6100 which serves to define a plane in the mathematical sense makes it possible to practically eliminate any parasitic variations of the signal emitted and therefore to improve the precision of the processing of the information.
La surface active du codeur est une surface aimantée multipolaire qui est maintenue en contact permanent avec les bossages de la surface frottante du capteur par l'action des doigts flexibles radiaux. Les doigts flexibles radiaux jouant le rôle de ressorts assurent à la fois l'entraînement en rotation sans jeu du codeur et leur contact en produisant un auto-alignement. Une telle solution présente l'avantage d'offrir tous les degrés de liberté nécessaires à une compensation de défauts d'alignement. Ces doigts de configuration courbes comme illustré suppriment tout jeu circonférentiel et plaquent en permanence le codeur contre le capteur avec une pression constante pour une grande course du fait, notamment, de l'incurvation utilisée et de la variation de l'épaisseur choisie. Cette constance de l'effort pratiquement indépendante de la position, permet de compenser efficacement les tolérances résultant de l'empilement des cotes de l'assemblage des constituants du roulement selon l'invention.The active surface of the encoder is a magnetized multipole surface which is maintained in permanent contact with the bosses of the friction surface of the sensor by the action of the flexible radial fingers. The flexible radial fingers acting as springs ensure both the encoder rotation without play of the encoder and their contact by producing a self-alignment. Such a solution has the advantage of offering all the degrees of freedom necessary for compensation for misalignment. These curved configuration fingers as illustrated eliminate any circumferential play and permanently press the encoder against the sensor with a constant pressure for a large stroke due, in particular, to the curvature used and the variation in the thickness chosen. This constancy of the force practically independent of the position, makes it possible to effectively compensate for the tolerances resulting from the stacking of the dimensions of the assembly of the components of the bearing according to the invention.
Ceci fait, on peut engager la bague extérieure par exemple dans un tube de colonne de direction où elle est emmanchée par frettage de la paroi de petit diamètre de la douille, la mise en place longitudinalement ou axiale étant assurée par le contact du disque contre la tranche radiale libre du tube. On peut alors mettre en place le tronçon d'arbre de colonne en l'enga geant au travers de l'entretoise, puis insérer s'il y a lieu un fourreau de coincement qui adapte le roulement à la colonne proprement dite. This done, one can engage the outer ring for example in a steering column tube where it is fitted by shrinking the small diameter wall of the sleeve, the longitudinal or axial positioning being ensured by the contact of the disc against the free radial section of the tube. We can then set up the column shaft section by engaging it through the spacer, then insert if necessary a wedge sleeve which adapts the bearing to the column itself.
On voit donc qu'ainsi le capteur est totalement solidaire de la bague extérieure, et donc du logement dans lequel elle est insérée, et que le codeur est entraîné en rotation sans jeu par l'entretoise tout en disposant de degrés de liberté pour assurer son bon centrage par rapport au capteur. It is therefore seen that thus the sensor is completely integral with the outer ring, and therefore with the housing in which it is inserted, and that the encoder is driven in rotation without play by the spacer while having degrees of freedom to ensure its good centering in relation to the sensor.
L'utilisation de moyens de fixation par encliquetage évite d'avoir à procéder à une fermeture du roulement sur lui-même; ceci résulte de la mise en prise des crochets de l'entretoise avec le rebord de la bague extérieure. The use of snap-fastening means avoids having to close the bearing on itself; this results from the hooks of the spacer engaging the rim of the outer ring.
Une autre solution consiste à utiliser une cage pourvue elle-même de crochets, comme illustré sur un mode de réalisation. Another solution consists in using a cage itself provided with hooks, as illustrated in an embodiment.
S'il y a lieu, la fermeture du roulement est parachevée par la mise en place d'un capot fixée de toute manière appropriée classique. If necessary, the closure of the bearing is completed by the installation of a cover fixed in any conventional suitable manner.
Tous les constituants d'un roulement à contact oblique et composant électronique incorporé selon l'invention, qu'ils soient métalliques ou en matières synthétiques, sont faciles à obtenir, ce qui en réduit ainsi fortement le coût. Ceci est tout spécialement le cas de l'entretoise qui peut être faite par moulage et dont la configuration permet un démoulage axial simple sans avoir à utiliser un moule à noyaux mobiles; en effet, les doigts et pattes disposés à deux extrémités opposées ont par exemple chacuns une symétrie cylindrique de révolution d'ordre trois et décalée relativement de tut/6. All the constituents of an angular contact bearing and incorporated electronic component according to the invention, whether metallic or synthetic, are easy to obtain, thereby greatly reducing the cost. This is especially the case of the spacer which can be made by molding and whose configuration allows a simple axial demoulding without having to use a mold with movable cores; in fact, the fingers and legs arranged at two opposite ends each have, for example, a cylindrical symmetry of revolution of order three and offset relatively in size / 6.
Un tel roulement convient particulièrement bien aux divers types de colonnes de direction auxquelles l'adaptation est facilitée par la présence du fourreau de coincement notamment. Such a bearing is particularly well suited to the various types of steering columns to which adaptation is facilitated by the presence of the wedging sleeve in particular.
On observera qu'un tel roulement selon l'invention forme une entité robuste et autonome dans laquelle le composant électronique est particulièrement bien protégé, y compris lors de l'assemblage, et dont l'encombrement axial est particulièrement restreint. It will be observed that such a bearing according to the invention forms a robust and autonomous entity in which the electronic component is particularly well protected, including during assembly, and whose axial size is particularly limited.
Des avantages de la solution selon l'invention résultent notamment du fait qu'il est constitué de constituants extrêmement simplifiés et qu'il comprend un composant électronique dont la fixation est en partie assurée sur la bague extérieure et dont le centrage et le guidage sont assurés par des doigts flexibles élastiques qui sont aptes à compenser tout défaut d'alignement. Advantages of the solution according to the invention result in particular from the fact that it consists of extremely simplified components and that it comprises an electronic component whose fixing is partly ensured on the outer ring and whose centering and guiding are ensured by flexible elastic fingers which are able to compensate for any misalignment.
Ce qui précède met bien en lumière les particularités de l'invention, montre l'intérêt qu'elle offre et fait ressortir les avantages qu'elle apporte. The above clearly highlights the features of the invention, shows the advantage it offers and highlights the advantages it brings.
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