FR2900209A1

FR2900209A1 - Dispositif de roulement instrumente

Info

Publication number: FR2900209A1
Application number: FR0654351A
Authority: FR
Inventors: Sylvain Chaussat; Olivier Joubert
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2006-04-20
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2007-10-26
Anticipated expiration: 2026-10-18
Also published as: JP2009534602A; WO2007122303A1; FR2900209B1; US20100098362A1; EP2008113A1

Abstract

Le dispositif de roulement instrumenté comprend une bague tournante 5, une bague non tournante 4, et un ensemble de détection 3 muni d'un bloc capteur 11 comprenant une portion annulaire externe 11b et un moyen de retenue axiale du bloc capteur sur la bague non tournante disposé sur la portion annulaire externe 11 b. Le diamètre extérieur de la portion annulaire externe 11b est inférieur au diamètre intérieur d'une surface radiale frontale 4b de la bague non tournante.

Description

1

Dispositif de roulement instrumenté L'invention concerne le domaine des roulements instrumentés destinés à détecter les paramètres de rotation, par exemple la vitesse angulaire, le déplacement, etc., d'un élément solidaire de la bague tournante du roulement. De manière connue en soi, de tels roulements instrumentés comportent le roulement proprement dit sur lequel on vient fixer un bloc capteur comportant un capteur coopérant avec un élément codeur fixé sur une partie tournante du roulement ou sur une pièce liée à la bague tournante du roulement. Le bloc capteur est souvent réalisé en matière plastique moulée par injection et abrite le ou les capteurs reliés électriquement à un circuit imprimé de traitement du signal. Le bloc capteur comporte souvent un connecteur destiné à la sortie des signaux émis par le roulement instrumenté vers un système d'exploitation du signal extérieur. Pour réaliser la fixation du bloc capteur sur la bague non tournante du roulement, il est généralement prévu une couronne de languettes munies de crochets ou d'une nervure annulaire continue venant se monter à l'intérieur d'une rainure de ladite bague non tournante. Pour plus de détails, on pourra par exemple se référer à la demande de brevet FR-A-2 723 621 qui décrit un roulement instrumenté pourvu d'un tel bloc capteur. Ce dispositif présente notamment l'inconvénient de comprendre un bloc capteur qui est pourvu d'une zone venant axialement en appui contre une surface radiale frontale de la bague non tournante du roulement. Ceci peut s'avérer particulièrement gênant, notamment pour les roulements de dimensions réduites, pour lesquels on utilise

2 cette surface frontale comme surface de référence venant en appui contre un épaulement ou une autre surface d'un logement associé. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. L'invention a également pour but de proposer un dispositif de roulement instrumenté particulièrement facile à monter, simple et économique. La présente invention a encore pour but de prévoir un dispositif de roulement instrumenté présentant un risque limité de désolidarisation des éléments le constituant.

Le dispositif de roulement instrumenté comprend une bague tournante, une bague non tournante, et un ensemble de détection muni d'un bloc capteur comprenant une portion annulaire externe et un moyen de retenue axiale du bloc capteur sur la bague non tournante disposé sur la portion annulaire externe. Le diamètre extérieur de la portion annulaire externe est inférieur au diamètre intérieur d'une surface radiale frontale de la bague non tournante. Ainsi, on dispose d'un roulement qui comprend, après montage du bloc capteur, une bague non tournante présentant une surface frontale radiale entièrement dégagée.

En d'autres termes, la portion annulaire externe du bloc capteur est dépourvue d'élément situé radialement entre un bord interne et un bord externe de la bague non tournante, et axialement à l'extérieur du roulement. Ainsi, la surface latérale frontale de la bague non tournante reste totalement libre, ce qui facilite grandement le montage du roulement à l'intérieur du logement associé. Dans un mode de réalisation, le moyen de retenue axiale comprend une nervure radiale circonférentiellement continue et venant en contact de friction avec une rainure de la bague non tournante.

3 Dans un mode de réalisation, la nervure comprend un chanfrein présentant un angle d'inclinaison inférieur ou égal à celui d'un chanfrein d'entrée de la rainure. On facilite ainsi la pénétration de la nervure à l'intérieur du roulement, et plus particulièrement à l'intérieur de la rainure de la bague non tournante, ainsi que la mise en place du bloc capteur. Dans un mode de réalisation, la portion annulaire externe comprend une surface frontale dont au moins une partie est en contact de friction avec la rainure et une surface de retenue dont au moins une partie est en contact de friction avec la rainure. Lesdites surfaces forment moyens de maintien en position du bloc capteur sur la bague non tournante. Ainsi, il devient possible d'obtenir la fixation dans les sens axial, radial et circonférentiel du bloc capteur relativement à la bague non tournante, sans qu'il soit nécessaire de prévoir d'organe additionnel. En d'autres termes, la surface frontale de la portion annulaire externe et la nervure constituent les moyens de blocage relatifs du bloc capteur et de la bague non tournante. Dans un mode de réalisation, le bloc capteur est pourvu d'une portion annulaire interne venant former un passage étroit avec une surface radiale frontale de la bague tournante, et d'une portion radiale disposée entre la portion annulaire interne et la portion annulaire externe. La nervure, la portion radiale et les portions annulaires interne et externe délimitent un espace annulaire étanche pour un capteur. Dans un mode de réalisation, la bague non tournante comprend une rainure additionnelle identique à la rainure associée à la nervure, et à l'intérieur de laquelle est monté un flasque d'étanchéité.

4 Dans un mode de réalisation, le bloc capteur comprend un connecteur et au moins un élément de positionnement à l'intérieur duquel est monté le connecteur. L'élément de positionnement s'étend axialement par rapport à une portion radiale du bloc capteur, en direction opposée aux bagues. Dans un mode de réalisation, l'élément de positionnement présente un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de la surface radiale frontale de la bague non tournante. Dans un mode de réalisation, le bloc capteur comprend une carte de circuit imprimé, une portion radiale dudit bloc capteur formant cloison étant disposée entre le connecteur et la carte de circuit imprimé. Dans un mode de réalisation, le bloc capteur est réalisé en polybutylène tétraphatalate, de préférence chargé en fibres minérales, par exemple des fibres de verre. Le dispositif de roulement instrumenté comprend une bague tournante et une bague non tournante, concentriques, munies chacune d'un chemin de roulement, une rangée d'éléments roulants disposés entre les chemins de roulement, et un ensemble de détection muni d'un bloc capteur. L'ensemble de détection comprend un connecteur rapporté muni de broches et d'une face arrière en contact avec une première face du bloc capteur, et une carte de circuit imprimé en contact avec une deuxième face du bloc capteur opposée à la première. Les broches du connecteur traversent des orifices ménagés dans la carte de circuit imprimé et dans le bloc capteur entre les première et deuxième faces. Des points de soudure assurent la liaison axiale entre le connecteur et la carte de circuit imprimé en maintenant en contact axial le connecteur, le bloc capteur et la carte de circuit imprimé. Le montage de la carte de circuit imprimé, du bloc capteur et du connecteur est extrêmement simple, le connecteur et la carte de circuit imprimé peuvent être utilisés pour des roulements de différents diamètres. Le roulement lui-même peut être de type standard, à gorge 5 profonde, fabriqué en très grande série. On dispose ainsi d'un produit polyvalent, de structure modulaire et simple, utilisant des éléments standardisés. Dans un mode de réalisation de l'invention, le bloc capteur comprend une cloison disposée entre le connecteur et la carte de circuit imprimé. La liaison axiale entre le connecteur et la carte de circuit imprimé agit ainsi à l'instar d'un rivet maintenant le connecteur, la cloison du bloc capteur et la carte de circuit imprimé ensemble. La carte de circuit imprimé peut être en contact avec une face radiale interne de la cloison.

Dans un mode de réalisation, la carte de circuit imprimé supporte au moins un capteur destiné à coopérer avec un élément codeur fixé à la bague tournante. Alternativement, l'élément codeur peut être fixé à une pièce tournante solidaire de la bague tournante. Dans un mode de réalisation, le bloc capteur comprend une portion annulaire radiale, une portion annulaire axiale externe et une portion annulaire axiale interne. La portion annulaire radiale est disposée entre les portions annulaires axiales externe et interne. Le bloc capteur présente une forme de C en coupe axiale. La portion annulaire radiale peut former la cloison disposée entre le connecteur et la carte de circuit imprimé. Le bloc capteur peut être formé de façon monobloc, par exemple par moulage par injection. Dans un mode de réalisation de l'invention, le bloc capteur comprend une languette de retenue axiale de la carte de circuit imprimé.

6 Dans un mode de réalisation, le bloc capteur comprend au moins un élément de positionnement du connecteur, ledit élément de positionnement étant disposé sur la première face du bloc capteur. On facilite ainsi l'assemblage du connecteur et du bloc capteur.

Dans un mode de réalisation, le diamètre du bloc capteur est inférieur au grand diamètre de la face latérale radiale de la bague supportant le bloc capteur. L'encombrement radial de l'ensemble de détection reste faible. Dans un mode de réalisation, le bloc capteur comprend au moins un ergot de retenue de la carte de circuit imprimé, ledit ergot étant issu d'une paroi interne du bloc capteur et s'étendant radialement pour venir en contact avec la carte de circuit imprimé. On facilite ainsi le pré-montage de la carte de circuit imprimé et du bloc capteur. Le bloc capteur peut comprendre deux ergots de retenue de la carte de circuit imprimé s'étendant radialement, l'un vers l'intérieur, et l'autre vers l'extérieur, pour venir en contact avec la carte de circuit imprimé. Dans un mode de réalisation, au moins une ouverture est ménagée dans une paroi du bloc capteur pour accroître la souplesse radiale du bloc capteur. L'ouverture peut être prévue à proximité du ou des ergots pour faciliter le mouvement axial de la carte de circuit imprimé par rapport au bloc capteur lors du pré-montage de ces deux éléments. L'invention concerne également un procédé de montage de roulement instrumenté, comprenant une bague tournante et une bague non tournante, concentriques, munies chacune d'un chemin de roulement, une rangée d'éléments roulants disposés entre les chemins de roulement, et un ensemble de détection muni d'un bloc capteur. On rapporte un connecteur muni de broches, les broches du connecteur traversant des orifices ménagés dans le bloc capteur entre

7 deux faces opposées du bloc capteur, une face arrière du connecteur étant en contact avec une première face du bloc capteur, on rapporte une carte de circuit imprimé en contact avec une deuxième face du bloc capteur, les broches du connecteur traversant des orifices ménagés dans la carte de circuit imprimé, et on lie axialement le connecteur et la carte de circuit imprimé par des points de soudure en maintenant en contact axial le connecteur, le bloc capteur et la carte de circuit imprimé. On obtient ainsi un ensemble de détection comprenant de nombreux éléments standards indépendants du type et du diamètre de roulement et qui peut être fixé sur le roulement par encliquetage dans un mouvement axial relativement facile à automatiser. Dans un mode de réalisation, on amène la carte de circuit imprimé par un mouvement axial dans le bloc capteur, ce qui provoque l'écartement temporaire d'ergots de retenue du bloc capteur susceptibles de se déplacer radialement, puis le retour en position initiale, assurant ainsi un maintien de la carte de circuit imprimé par rapport au bloc capteur avant la liaison par soudure. Dans un mode de réalisation, la portion radiale du bloc capteur comporte, sur sa deuxième face, au moins une nervure. Ladite nervure assure une rigidification du bloc capteur et permet un premier positionnement relativement grossier de la carte de circuit imprimé dans sa zone de montage. On peut bien entendu prévoir un nombre plus élevé de nervures s'étendant angulairement et/ou radialement. Les nervures peuvent également présenter un chanfrein facilitant le positionnement angulaire de la carte de circuit imprimé vers sa position définitive.

8 L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un roulement instrumenté selon I-I de la figure 3 ; - la figure 2 est une vue en perspective du roulement de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue de face en élévation de l'ensemble de détection du roulement de la figure 1 ; -la figure 4 est une vue en perspective du bloc capteur de l'ensemble de détection du roulement de la figure 1 ; et - la figure 5 est une vue de détail de la coupe axiale de la figure 1 Comme on peut le voir sur les figures, le palier à roulement instrumenté 1 comprend un roulement 2 et un ensemble de détection 3 associé au roulement 2. Le roulement 2 comprend une bague extérieure 4, une bague intérieure 5, une rangée d'éléments roulants 6, ici des billes, une cage 7 de maintien de l'espacement circonférentiel régulier des éléments roulants 6 et un flasque d'étanchéité 8 fixé dans une rainure 9 de la bague extérieure 4 et formant un passage étroit avec une portée axiale de la bague intérieure 5. Les bagues 4 et 5 comprennent chacune un chemin de roulement 4a, 5a, respectivement sur leur alésage et sur leur surface extérieure axiale. Les chemins de roulement 4a et 5a présentent une forme toroïdale et peuvent être formés par usinage d'une portion de tube ou d'une ébauche annulaire. La bague extérieure 4 comprend également deux rainures 9 et 10, à proximité de surfaces frontales radiales de ladite bague

9 extérieure 4. Les rainures 9 et 10 sont symétriques entre elles par rapport à un plan passant par le centre les éléments roulants 6. Les bagues 4 et 5 sont symétriques par rapport à un plan passant par le centre des éléments roulants 6. Les bagues 4 et 5 comprennent chacune une surface radiale frontale 4b, 5b du côté de la rainure 10. Les surfaces radiales frontales 4b et 5b sont sensiblement coplanaires. Du côté opposé, les bagues 4 et 5 peuvent également comprendre chacune une surface radiale frontale, ces surfaces étant sensiblement coplanaires. La bague 5 comprend un alésage cylindrique 5c et la bague 4 comprend une surface extérieure axiale cylindrique 4c. La bague extérieure 4 et la bague intérieure 5 sont concentriques. L'ensemble de détection 3 est fixé dans la rainure 10 et présente un encombrement radial inférieur à celui du roulement 2. En d'autres termes, l'ensemble de détection 3 présente une surface extérieure de diamètre inférieur à celui de la surface extérieure 4c de la bague extérieure 4 et un alésage de diamètre supérieur à l'alésage 5c de la bague intérieure 5. L'ensemble de détection 3 comprend un bloc capteur 11, un connecteur 12 et une carte de circuit imprimé 13. Le bloc capteur 11 présente une forme générale annulaire à section en C avec une branche ou portion radiale l l a disposée entre une branche ou portion axiale de grand diamètre llb et une branche ou portion axiale de petit diamètre 11c. La branche axiale de petit diamètre 11c présente une longueur inférieure à celle de la branche axiale de grand diamètre 1 lb. La branche axiale de grand diamètre 1 lb est pourvue à son extrémité libre, sur sa surface extérieure, d'un bourrelet ou nervure 11d, de préférence circonférentiellement continue, en saillie dans la rainure 10 de la bague extérieure 4 et assurant ainsi le maintien du bloc capteur

10 11 par rapport à la bague extérieure 4, tout en laissant libre la surface radiale 4b de la bague 4. En d'autres termes, le diamètre extérieur de la portion axiale de grand diamètre llb est inférieur au diamètre intérieur de la surface radiale frontale 4b de la bague 4. La partie de la portion de grand diamètre 1 lb située axialement à l'extérieur du roulement 2 est dépourvue d'éléments s'étendant radialement en saillie vers l'extérieur. Cette partie présente ainsi une surface extérieure dépourvue d'aspérités, i.e. sensiblement lisse. Ainsi, la portion axiale annulaire de grand diamètre 1 lb laisse la surface radiale 4b de la bague extérieure 4 complètement libre, de telle sorte que celle-ci peut être utilisée comme surface de référence et venir en appui dans un épaulement ou toute autre surface radiale interne d'un logement associé.

Pour faciliter la pénétration de la nervure 11d à l'intérieur de la rainure 10 de la bague extérieure 4, ladite nervure l l d comprend un chanfrein 11e, réalisé ici sous la forme d'une surface tronconique s'étendant vers l'intérieur, qui présente un angle d'inclinaison inférieur ou égal à celui d'un chanfrein 4d disposé à une extrémité axiale de la bague 4. Le chanfrein 1 le se raccorde sur une surface inclinée 1 1 g de la nervure l l d. Grâce au chanfrein 11e, on facilite non seulement la pénétration de la nervure 11d à l'intérieur de la rainure 10 mais également la mise en place du bloc capteur 11 sur la bague non tournante 4. L'angle d'inclinaison de chanfrein 11e est ici de l'ordre de 25 , tandis que le chanfrein 4 vaut approximativement 45 . On entend ici par angle d'inclinaison, l'angle formé par la surface du chanfrein et une surface s'étendant horizontalement, par exemple la surface extérieure de la portion axiale de grand diamètre l lb.

11 Un bord de petit diamètre du chanfrein 1 1 e de la nervure l l d se raccorde sur une surface frontale 11f sensiblement radiale de la portion axiale de grand diamètre llb, qui vient en contact avec une paroi 10a sensiblement radiale de la rainure 10 située axialement du côté des éléments roulants 6. La surface frontale 11f est ici entièrement en appui axial contre la paroi 10a de la rainure 10. Bien entendu, en variante, seulement une partie de la surface frontale 11f peut venir en appui contre ladite paroi 10a. La nervure lld vient en contact avec une paroi lOb de la rainure située axialement du côté du chanfrein 4d. Les parois 10a et lOb sont convergentes radialement vers un fond 10c de la rainure 10. A l'intérieur de la bague extérieure 4, la portion axiale annulaire externe 1 lb du bloc capteur 11 vient donc coopérer par contact de friction avec la rainure 10 par l'intermédiaire de la nervure 1 1d et de la surface frontale radiale 11f.

Ainsi, la nervure 11d de la portion axiale de grand diamètre llb interfère avec deux parois 10a et lOb de la rainure 10 opposées axialement. Le centrage et le positionnement axial du bloc capteur 11 sont donc effectués uniquement grâce à la rainure 10 de la bague extérieure 4 du roulement, sans qu'il soit en outre nécessaire de venir en appui sur la surface frontale radiale 4b de ladite bague. La surface frontale 1 1 f forme ainsi une surface de butée pour le positionnement axial du bloc capteur 11 contre la rainure 10 de la bague extérieure 4, et la surface 11g forme une surface de retenue de la nervure 11d à l'intérieur de ladite rainure 10. La surface frontale llf de butée et la paroi 10a de la rainure 10 d'une part, et la surface de retenue llg et la paroi lOb de ladite rainure d'autre part, coopèrent pour obtenir par friction le centrage et l'immobilisation angulaire du bloc capteur 11 à l'intérieur de la rainure 10.

12 En d'autres termes, la surface frontale 11f et la surface de retenue 1 1 g de la nervure l l d forment des moyens de maintien du bloc capteur 11 relativement à la bague 14, dans les sens axial, radial et circonférentiel, coopérant avec des moyens de maintien complémentaires de ladite bague constitués par les parois 10a et 10b. La branche axiale de petit diamètre 11c vient former un passage étroit avec la face frontale radiale 5b de la bague intérieure 5. Le bloc capteur 11 définit un espace annulaire ouvert en direction du roulement 2. Plus précisément, l'espace annulaire est délimité par la portion axiale de grand diamètre 1 lb, la portion axiale de petit diamètre l l c et la portion radiale 1 1 a reliant lesdites portions. La carte de circuit imprimé 13 est disposée dans le fond dudit espace annulaire en contact avec la portion radiale 1 l a du bloc capteur 11. La carte de circuit imprimé 13 supporte au moins un élément capteur 14, par exemple du type à effet Hall. Le bloc capteur Il comprend en outre un élément de positionnement 15 destiné à coopérer avec le connecteur 12. L'élément de positionnement 15 se présente sous la forme d'un parallélépipède creux délimitant un espace rectangulaire dans lequel est disposé le connecteur 12. L'élément de positionnement 15 est en saillie axialement par rapport à la portion radiale lla du bloc capteur Il, en direction opposée au roulement 2. L'élément de positionnement 15 occupe un secteur angulaire limité, contrairement au reste du bloc capteur 1 1 annulaire. L'élément de positionnement 15 s'étend axialement sur une longueur nettement inférieure à celle du connecteur 12 et sert de guidage lors du montage du connecteur 12. L'élément de positionnement 15 définit ainsi un logement ouvert pour le connecteur 12.

13 Ce logement est complété par une ouverture 17 ménagée de façon traversante à travers la portion radiale 1 l a du bloc capteur 1 l et débouchant ainsi dans l'espace où est disposée la carte de circuit imprimé 13. Des trous 18 sont prévus dans la carte de circuit imprimé 13, de façon à venir en regard de l'ouverture 17 une fois la carte mise en place. Le bloc capteur 11 peut être obtenu par moulage par injection d'un matériau synthétique. Le connecteur 12 comprend une partie isolante 19 et une pluralité de broches 20 conductrices. La partie isolante 19 présente une forme globale de parallélépipède rectangle insérée entre l'élément de positionnement 15 du bloc capteur 11 et en contact avec la paroi radiale lla. La partie isolante 19 est ouverte sur sa face radiale opposée à la paroi radiale lla du bloc capteur Il pour présenter une concavité permettant l'insertion d'une fiche électrique. Les broches 20, fixées à demeure dans une paroi radiale 19a de fond de la partie isolante 19, sont en saillie de part et d'autre de la paroi radiale 19a de la partie isolante 19. Les broches 20 traversent l'ouverture 17 ménagée dans la paroi radiale 1 l a et les trous 18 ménagés dans la carte de circuit imprimé 13 et sont légèrement en saillie au-delà de la carte de circuit imprimé 13 tout en étant fixés à celles-ci par une soudure 21, par exemple du type à l'étain. Les broches 20 du connecteur 12 forment ainsi une liaison mécanique axiale entre la partie isolante 19 du connecteur 12 d'un côté de la paroi radiale 1 l a et la carte de circuit imprimé 13 de l'autre côté. La partie isolante du connecteur 19 et la carte de circuit imprimé sont donc maintenues axialement en contact avec ladite portion radiale 1 l a qui forme une cloison de séparation. En outre, un élément codeur 22 est fixé sur la bague intérieure 5. Plus précisément, l'élément codeur 22 comprend un support 23, par

14 exemple une coupelle en tôle à section en L emmanchée sur une surface extérieure radiale de la bague extérieure 5, du côté de l'ensemble de détection 3. Le support 23 comprend une portion axiale emmanchée et une portion radiale dirigée vers l'extérieur à partir de la portion axiale. L'élément codeur 22 se complète par une partie active 24 fixée, par exemple par surmoulage, sur la portion radiale du support 23. La partie active 24 peut se présenter sous la forme d'un anneau multipolaire, par exemple en plasto-ferrite. La partie active 24 est légèrement en saillie axiale par rapport à la bague intérieure 5 et est radialement disposée dans l'espace délimité par les portions axiales de grand diamètre 1 lb et de petit diamètre 11c du bloc capteur 11. La partie active 24 est séparée du capteur 14 par un faible entrefer axial. Le codeur 22 laisse libre la surface radiale 5b de la bague 5. A titre de variante, on pourrait prévoir un entrefer radial avec un capteur 14 disposé à l'intérieur ou à l'extérieur de la partie active 24. Comme on le voit sur la figure 3, la carte de circuit imprimé 13 occupe un secteur angulaire limité de l'espace annulaire défini par le bloc capteur 11. I1 est souhaitable de guider la carte de circuit imprimé 13 angulairement par rapport au bloc capteur 11 lors du montage. Le bloc capteur 11 comprend une pluralité de nervures 25 en saillie radialement par rapport à la face interne de la portion radiale 11a, en d'autres termes en saillie en direction du roulement 2. Les nervures 25 peuvent présenter des portions en arc de cercle et/ou des portions radiales ou encore obliques. Les nervures 25 laissent subsister un seul espace angulaire suffisant pour y loger la carte de circuit intégré 13. Dans l'exemple illustré aux figures 3 et 4, les nervures 25 se raccordent par de courtes portions radiales à la portion axiale de petit diamètre llc qu'elles contribuent ainsi à rigidifier. Les nervures 25

15 permettent également d'accroître la rigidité de la portion radiale lla. Les nervures 25 assurent ainsi à la fois un rôle de rigidification du bloc capteur 11 dans son ensemble et de positionnement angulaire grossier de la carte de circuit intégré 13.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 3 et 4, les nervures 25 sont au nombre de trois et laissent subsister entre elles deux petits secteurs angulaires insuffisants pour recevoir la carte de circuit intégré 13 et un secteur angulaire plus important légèrement supérieur à celui nécessaire à la carte de circuit imprimé 13. Le positionnement angulaire de la carte de circuit imprimé 13, qu'il soit effectué de façon automatique ou manuelle, s'en trouve simplifié. Par ailleurs, le bloc capteur Il comprend deux ergots 26 et 27, en saillie radiale respectivement vers l'extérieur et vers l'intérieur à partir de la portion axiale de petit diamètre l l c et de la portion axiale de grand diamètre llb. Les ergots 26 et 27 se présentent sous la forme d'un bossage arrondi en légère saillie et réduisent ainsi de façon ponctuelle l'espace radial disponible pour l'insertion de la carte de circuit imprimé 13. En effet, les ergots 26 et 27 sont disposés l'un en face de l'autre dans le secteur angulaire prévu pour recevoir la carte de circuit imprimé 13. Les ergots 26 et 27 s'étendent axialement sur une partie de la longueur axiale des portions axiales llb et llc. Pour favoriser une certaine élasticité radiale desdites portions axiales 1 lb et llc aux droits des ergots 26 et 27, deux ouvertures locales 28 en forme d'arc de cercle ou d'accent circonflexe sont ménagées dans la portion radiale 11a, angulairement au niveau des ergots 26 et 27. Localement, les portions axiales llb et llc présentent ainsi une élasticité radiale nettement plus élevée, ce qui permet aux ergots 26 et 27 de s'écarter légèrement lors du passage de la carte du circuit imprimé 13 par un mouvement axial lors de son montage, puis

16 de reprendre leur position d'origine, assurant ainsi un maintien de la carte de circuit imprimé 13 lors de son montage et avant la soudure. Le connecteur 12 peut être assemblé avec le bloc capteur 11, avant ou après le pré-montage de la carte de circuit intégré 13, et peut être retenu de façon provisoire grâce à l'élément de positionnement 15 qui, de par sa forme, présente une très légère souplesse lui permettant d'exercer un frottement suffisant sur la partie isolante 19 du connecteur 12. On peut venir ensuite former les points de soudure 21, tout en serrant légèrement le connecteur 12 et la carte de circuit intégré 13 contre la paroi radiale 1 la qui forme une cloison de séparation entre ces éléments. Une fois la soudure effectuée, l'ensemble de détection 3 se présente sous la forme d'un système indémontable et présente un risque de perte de pièce particulièrement faible.

Comme on peut le remarquer sur les figures 3 et 4, le trou 17 permettantle passage des broches 20 à travers la portion radiale 11 a est décalé angulairement par rapport aux ergots 26 et 27 et par rapport aux ouvertures 28, ce qui permet, d'une part, d'éviter un affaiblissement trop prononcé du bloc capteur 11 qui serait provoqué par une proximité excessive du perçage 17 et des ouvertures 28 qui sont tous ménagés dans la paroi radiale lla et, d'autre part, d'assurer une retenue efficace de la carte de circuit intégré 13 qui présente une certaine dimension angulaire et qui est retenue axialement à une extrémité par les soudures 21, et à l'autre extrémité par les ergots 26 et 27. On évite ainsi que des efforts de torsion excessifs ne soient appliqués à la carte de circuit imprimé 13. Les soudures 21 et les broches 20 assurent ainsi une double fonction de liaison électrique pour la transmission de signal en provenance du capteur 14 ou d'un circuit électronique de traitement

17 d'une part, et de liaison mécanique d'autre part, pour maintenir ensemble le connecteur 12, le bloc capteur 11 et la carte de circuit imprimé 13. On peut utiliser des connecteurs standards fabriqués en très grande série et donc à faible coût. La carte de circuit imprimé peut également convenir à plusieurs dimensions de roulements standards. Seul le bloc capteur est adapté à la dimension du roulement. L'ensemble des détections est bien adapté à l'utilisation de roulements conventionnels de type à simple rangée de billes et gorge profonde, en utilisant la rainure 10 du roulement 2 prévue initialement pour le montage d'un joint d'étanchéité. Le bourrelet ou nervure 11d, qui permet de fixer le bloc capteur 11 à la rainure 10 de la bague extérieure, peut être obtenu par moulage, et ce de façon relativement économique. Le centrage et le positionnement axial du bloc capteur 11 peuvent être effectués uniquement grâce à la rainure 10 de la bague extérieure 4 du roulement. Le roulement instrumenté est très compact radialement et peut être inséré facilement dans un logement. Par ailleurs, le bloc capteur 11 laisse sur la surface radiale 4b de la bague extérieure 4 complètement libre, de telle sorte que celle-ci peut être utilisée comme face de référence et venir en appui dans un épaulement ou une autre surface radiale interne du logement. En d'autres termes, la surface radiale frontale 4b de la bague extérieure 4, qui est sensiblement coplanaire avec la surface radiale 5b de la bague intérieure 5, reste libre. Le bloc capteur permet le positionnement précis du connecteur rapporté, grâce au logement en saillie formé sur la surface frontale extérieure du bloc capteur. Par ailleurs, la portion axiale de grand diamètre 1 lb étant constituée par une paroi mince annulaire qui présente une dimension axiale relativement importante, par exemple de l'ordre de la moitié de

18 la dimension axiale du roulement 2, celle-ci est facilement déformable radialement vers l'intérieur ce qui facilite le montage de la nervure l ld à l'intérieur de la rainure 10. En outre, après montage de la nervure 11d à l'intérieur de la rainure 10, la portion axiale annulaire de grand diamètre llb tend à s'écarter vers l'extérieur, et vient se centrer sur la portion de grand diamètre de l'alésage étagé de la bague extérieure 4. La nervure 11d est ainsi précontrainte radialement contre la rainure 10, ce qui permet de former localement une liaison étanche entre le bloc capteur 11 et la bague extérieure 4. Grâce à cette liaison étanche et au positionnement axial de la portion axiale de petit diamètre 1 1c relativement à la surface frontale radiale 5b, l'espace annulaire à l'intérieur duquel sont montés la carte 13 de circuit imprimé, le capteur 14 et l'élément codeur 22 est sensiblement étanche. L'intrusion d'éventuels éléments polluants est donc limitée. Avantageusement, on utilise pour la fabrication du bloc capteur 11 un polybutylène tétraphtalate (PBT), par exemple chargé de fibres de verre ou de fibres de carbone, par exemple à 30 %. Ce matériau offre à la fois une bonne stabilité à la reprise d'humidité et une bonne adhérence de friction sur l'acier, ce qui favorise une fixation efficace dans la rainure 10 du bloc capteur 11, y compris dans le sens circonférentiel. Lorsqu'on introduit une prise femelle dans le connecteur 12, on peut, sans risques significatifs, exercer un effort axial important, ledit effort étant repris par la cloison radiale lla du bloc capteur 11 sur laquelle vient en appui le connecteur. Lors du retrait de la prise femelle, les soudures transmettent l'effort axial à la carte de circuit intégré qui est en appui contre la cloison radiale du bloc capteur. La

19 carte de circuit intégré reste donc parfaitement positionnée axialement avec des risques très réduits de variations d'entrefer entre le ou les capteurs et l'anneau codeur, de telles variations d'entrefer étant susceptibles d'affecter la fiabilité des mesures. En outre, les capteurs sont convenablement protégés par le bloc capteur et par le passage étroit formé avec la bague intérieure. Grâce à l'invention, on dispose d'un roulement instrumenté pourvu d'au moins un moyen de génération d'un effort de friction qui permet par coopération avec la rainure de réaliser le positionnement axial et le centrage du bloc capteur relativement à la bague extérieure, de manière à laisser complètement libre une surface radiale frontale de la bague extérieure, de telle sorte qu'elle puisse venir entièrement en appui dans un épaulement du logement associé au roulement.15

Claims

REVENDICATIONS

1-Dispositif de roulement instrumenté (1) comprenant une bague tournante (5), une bague non tournante (4), et un ensemble de détection (3) muni d'un bloc capteur (11) comprenant une portion annulaire externe (11b) et un moyen de retenue axiale du bloc capteur sur la bague non tournante disposé sur la portion annulaire externe (1 lb), caractérisé en ce que le diamètre extérieur de la portion annulaire externe (11b) est inférieur au diamètre intérieur d'une surface radiale frontale (4b) de la bague non tournante.

2-Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le moyen de retenue axiale comprend une nervure (11d) radiale circonférentiellement continue et venant en contact avec une rainure (10) de la bague non tournante (4).

3-Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la nervure (11d) comprend un chanfrein présentant un angle d'inclinaison inférieur ou égal à celui d'un chanfrein (4d) d'entrée de la rainure.

4-Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la portion annulaire externe (11b) comprend une surface frontale (11f) dont au moins une partie est en contact de friction avec la rainure (10) et une surface de retenue (11g) dont au moins une partie est en contact de friction avec la rainure, ladite surface de retenue (11g) et ladite surface frontale (11f) formant moyens de maintien en position du bloc capteur relativement à la bague non tournante.

5-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel le bloc capteur (11) est pourvu d'une portion annulaire interne (11c) venant former un passage étroit avec une surface radiale frontale (5b) de la bague tournante (5), et d'une portion radiale (11a) disposée entre la portion annulaire interne (11c) et la portion annulaire externe (llb), la nervure (lld), la portion radiale (1la) et les portions 21 annulaires interne et externe (11c, llb) délimitant un espace annulaire étanche pour un capteur (14).

6-Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la bague non tournante (4) comprend une rainure (9) additionnelle identique à la rainure (10) associée à la nervure (1ld), et à l'intérieur de laquelle est monté un flasque d'étanchéité (8).

7-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bloc capteur (11) comprend un connecteur (12) et au moins un élément de positionnement (15) à l'intérieur duquel est monté le connecteur (12), l'élément de positionnement (15) s'étendant axialement par rapport à une portion radiale (1la) du bloc capteur, en direction opposée aux bagues (4, 5).

8-Dispositif selon la revendication 7, dans lequel l'élément de positionnement (15) présente un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur de la surface radiale frontale (4b) de la bague non tournante.

9-Dispositif selon la revendication 7 ou 8, dans lequel le bloc capteur (11) comprend une carte de circuit imprimé (13), une portion radiale (11a) dudit bloc capteur formant cloison étant disposée entre le connecteur (12) et la carte de circuit imprimé (13).

10-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bloc capteur (11) est réalisé en polybutylène tétraphatalate, de préférence chargé en fibres minérales.