FR3070736A1 - Palier a roulement - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un palier à roulement comprenant au moins deux organes (1, 2) et des corps roulants (3), l'organe tournant (1) étant équipé d'un codeur (10) présentant une piste codeuse (10a) qui est apte à générer un signal représentatif de sa rotation, ledit codeur comprenant une armature de montage (11) dont une portée de fixation (12) est solidarisée en rotation sur une paroi (13) de l'organe tournant (1), ladite portée de fixation étant entourée par une paroi périphérique (14) sur laquelle la piste codeuse (10a) est disposée, la paroi périphérique (14) présentant une géométrie conique qui s'étend depuis un bord intérieur (14a) vers un bord extérieur (14b), ledit bord extérieur étant décalé axialement du côté interne de la paroi (13) afin de disposer la piste codeuse (1 0a) dans le prolongement interne de ladite paroi.
Description
L’invention concerne un palier à roulement comprenant au moins deux organes et des corps roulants disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre la rotation relative d’un organe par rapport à l’autre.
L’invention concerne également un système de montage d’un train roulant sur le châssis d’un véhicule automobile, ledit système comprenant un moyeu présentant des moyens de fixation dudit train roulant et un porte moyeu présentant des moyens de fixation de la suspension solidaire dudit châssis, ledit moyeu étant monté en rotation par rapport audit porte moyeu en formant un palier à roulement.
Dans une application particulière, le système de montage permet le réglage du carrossage et/ou du pincement de la roue du véhicule, notamment en guidant, outre la rotation de ladite roue fixée au moyeu, des déplacements angulaires dudit moyeu par rapport à la suspension. Pour ce faire, le porte moyeu peut comprendre plusieurs organes qui sont montés en rotation relative entre le moyeu et la suspension.
Notamment dans ce type de système, on peut souhaiter connaître en temps réel et avec une fiabilité optimale au moins une information relative à la rotation de l’organe tournant, par exemple un paramètre de rotation tel que sa position, sa vitesse, son accélération ou son sens de rotation.
Pour ce faire, on connaît des dispositifs comprenant un codeur présentant une piste codeuse qui est apte à générer un signal représentatif de sa rotation et un capteur apte à déterminer une telle information par détection du signal généré. Ainsi, en solidarisant le codeur à l’organe tournant et en fixant le capteur à distance de lecture du signal généré par ledit codeur, on peut déterminer au moins une information relative à la rotation dudit organe.
De façon avantageuse, le codeur comprend une armature de montage dont une portée de fixation est solidarisée en rotation sur une paroi de l’organe fixe, ladite portée de fixation étant entourée par une paroi périphérique radiale sur laquelle la piste codeuse est disposée.
Toutefois, se pose alors le problème du positionnement et de la tenue mécanique de l’armature sur l’organe tournant, notamment relativement au risque de déplacements lors de la rotation dudit organe, en particulier sous charges appliquées via le train roulant.
En effet, notamment lorsque la paroi périphérique est éloignée radialement de la portée de fixation, la piste codeuse peut être mal positionnée lors du montage de l’armature et/ou soumise à des déplacements relativement au capteur, ce qui nuit à la fiabilité de la détection du signal du fait des variations induites de distance de lecture.
L’invention a pour but de perfectionner l’art antérieur en proposant notamment un palier à roulement équipé d’un codeur dont la piste codeuse, en particulier de grand diamètre, est moins sujette aux variations de distance de lecture d’un capteur fixe.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un palier à roulement comprenant au moins deux organes et des corps roulants disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre la rotation relative d’un organe par rapport à l’autre, l’organe tournant étant équipé d’un codeur présentant une piste codeuse qui est apte à générer un signal représentatif de sa rotation, ledit codeur comprenant une armature de montage dont une portée de fixation est solidarisée en rotation sur une paroi de l’organe tournant, ladite portée de fixation étant entourée par une paroi périphérique sur laquelle la piste codeuse est disposée, la paroi périphérique présentant une géométrie conique qui s’étend depuis un bord intérieur vers un bord extérieur, ledit bord extérieur étant décalé axialement du côté interne de la paroi afin de disposer la piste codeuse dans le prolongement interne de ladite paroi.
Selon un deuxième aspect, l’invention propose un système de montage d’un train roulant sur le châssis d’un véhicule automobile, ledit système comprenant un moyeu présentant des moyens de fixation dudit train roulant et un porte moyeu présentant des moyens de fixation de la suspension solidaire dudit châssis, ledit moyeu étant monté en rotation par rapport audit porte moyeu en formant un palier à roulement selon le premier aspect.
D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d’un palier à roulement selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale d’un système de montage d’un train roulant sur le châssis d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2a est une vue agrandie d’une partie centrale de la figure 2 ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2a montrant une variante de réalisation suivant l’invention.
D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d’un palier à roulement selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2 est une vue partielle en coupe longitudinale d’un système de montage d’un train roulant sur le châssis d’un véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2a est une vue agrandie d’une partie centrale de la figure 2 ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2a montrant une variante de réalisation suivant l’invention.
En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un palier à roulement, en particulier pour un système de montage d’un train roulant sur le châssis d’un véhicule automobile.
Le palier comprend au moins deux organes 1,2 et des corps roulants 3 disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre la rotation relative d’un organe par rapport à l’autre autour d’un axe A.
Dans cette description, les termes de positionnement dans l’espace sont pris en référence à l’axe A de rotation du palier. En particulier, le terme « intérieur >> est relatif à une disposition proche de cet axe A et le terme « extérieur >> est relatif à une disposition à distance de cet axe A, les termes « externe >> et « interne >> étant relatifs à une disposition par rapport au train roulant du véhicule, à savoir respectivement à gauche et à droite sur les figures.
Dans l’application automobile considérée, le système comprend un moyeu en tant qu’organe tournant 1, ledit moyeu présentant des moyens de fixation du train roulant et un porte moyeu en tant qu’autre organe 2, ledit porte moyeu présentant des moyens de fixation de la suspension solidaire du châssis, ledit moyeu étant monté en rotation par rapport audit porte moyeu en formant un palier à roulement.
Dans les réalisations représentées, le moyeu présente une bride 4 de fixation du train roulant 5, comprenant notamment une roue et son disque de frein, le porte moyeu comprenant une bague extérieure 2a. En outre, le porte moyeu peut comprendre plusieurs autres organes qui sont montés en rotation relative entre le moyeu et la suspension.
Selon une réalisation envisagée, le porte moyeu permet le réglage du carrossage et/ou du pincement de la roue du véhicule, notamment en guidant, outre la rotation de ladite roue fixée au moyeu, des déplacements angulaires dudit moyeu par rapport à la suspension solidaire du châssis.
En relation avec les figures, l’organe tournant 1 est équipé d’une bague externe 1a sur laquelle une piste de roulement 6 est formée, la bague extérieure 2a de l’autre organe 2 étant montée autour de ladite bague externe pour former à leur interface un chemin de roulement pour une rangée de corps roulants 3 sous forme de billes.
Plus précisément, l’organe tournant 1 présente un logement 7 présentant un bord externe 7a, la bague externe 1a étant rapportée par emmanchement dans ledit logement en venant en appui axial sur ledit bord. Par ailleurs, l’espace de roulement, ici équipé d’un dispositif d’étanchéité 8, débouche dans un espace latéral 9 qui est délimité du côté externe par la bride 4.
Toutefois, l’invention n’est pas limitée à un mode de réalisation particulier de la géométrie du palier, en particulier relativement aux géométries des corps roulants 3 et/ou des organes 1,2.
L’organe tournant 1 est équipé d’un codeur 10 présentant une piste codeuse 10a qui est apte à générer un signal représentatif de sa rotation.
Le codeur 10 comprend une armature de montage 11 dont une portée de fixation 12 est solidarisée en rotation sur une paroi 13 de l’organe tournant 1, ladite portée de fixation étant entourée par une paroi périphérique 14 sur laquelle la piste codeuse 10a est disposée. En particulier, la paroi périphérique 14 présente une face extérieure qui est recouverte d’un matériau apte à générer le signal.
Selon une réalisation, la piste codeuse 10a est magnétique, notamment multipolaire en présentant une succession alternée de paires de pôles Nord et Sud qui s’étend selon la direction de rotation du codeur 10. Ainsi, la piste codeuse 10a est apte à émettre un signal magnétique périodique représentatif du déplacement du codeur 10, notamment un signal de forme pseudo-sinusoïdal.
Dans les réalisations représentées, un aimant est associé sur la paroi périphérique 14. En particulier, l’aimant peut être formé d’une matrice annulaire, par exemple réalisée à base d’un matériau plastique ou élastomère, dans laquelle sont dispersées des particules magnétiques, notamment des particules de ferrite ou de terres rares comme le NdFeB, ladite matrice étant surmoulée sur la paroi périphérique 14.
Le système de montage comprend en outre un capteur 15 apte à détecter le signal généré par la piste codeuse 10a, ledit capteur étant disposé à distance de lecture de ladite piste, ledit capteur comprenant en outre des moyens de traitement dudit signal pour déterminer l’information de rotation souhaitée.
De façon avantageuse, l’armature de montage 11 est réalisée en tôle métallique emboutie pour la conformer selon la géométrie annulaire souhaitée. En particulier, la portée de fixation 12 est formée dans le bord intérieur de l’armature 11, ledit bord s’étendant axialement en présentant un diamètre d’emmanchement autour de la paroi axiale 13 de l’organe tournant 1.
Dans les réalisations représentées, la paroi 13 de l’organe tournant 1 s’étend du côté externe du chemin de roulement et du côté interne depuis la bride 4, l’espace latéral 9 étant délimité intérieurement par la paroi 13. En outre, la paroi 13 est prolongée du côté externe par un épaulement externe 16 qui s’étend radialement du côté interne de la bride 4.
Pour définir la position axiale du codeur 10 sur l’organe tournant 1, la portée de fixation 12 de l’armature de montage 11 est emmanchée autour de la paroi 13 en mettant ladite armature en appui axial sur l’épaulement externe 16. Pour ce faire, la portée de fixation 12 est entourée par une section radiale 17 qui est en appui axial sur l’épaulement externe 16, ladite section radiale étant reliée à ladite portée de fixation par une portion coudée 18 (figure 1) ou conique 19 (figures 2 et 3).
L’armature de montage 11 présente une portion intermédiaire 20 s’étendant entre la portée de fixation 12 et la paroi périphérique 14, ladite portion présentant de l’intérieur vers l’extérieur : la section radiale 17 puis une partie intérieure 21 et une partie extérieure 22 qui s’étendent sensiblement radialement en étant reliées par une partie conique 23 orientée pour décaler vers l’interne ladite partie extérieure. En outre, la portion intermédiaire 20 peut présenter au moins une ouverture d’accès à un organe au travers de l’armature de montage 11.
Dans l’application considérée, la piste codeuse 10a est de grand diamètre, notamment en étant portée par une paroi périphérique 14 reliée à la partie extérieure 22 d’une portion intermédiaire 20 dont la dimension radiale est supérieure à quatre fois la longueur de la portée de fixation 12.
En particulier cette configuration permet d’obtenir un système de montage comprenant un capot de protection thermique 24 qui est interposé entre les moyens de fixation du train roulant 5 et la piste codeuse 10a. Dans les réalisations représentées, le capot de protection 24 est disposé autour de la partie conique 23 de l’armature 11. Ainsi, comme représenté sur la figure 2, le codeur 10 et le capteur 15 disposé du côté interne du capot 24, sont protégés de la température émise par le train roulant 5, notamment du disque de frein.
En relation avec les figures, la paroi périphérique 14 présente une géométrie conique qui s’étend depuis un bord intérieur 14a vers un bord extérieur 14b, ledit bord extérieur étant décalé axialement du côté interne de la paroi 13 afin de disposer la piste codeuse 10a dans le prolongement interne de ladite paroi.
En particulier, la portion intermédiaire 20 est conformée pour décaler radialement et du côté interne la paroi périphérique 14 par rapport à la portée de fixation 12, notamment en disposant la piste codeuse 10a autour de la partie externe du logement 7. Ainsi, outre la libération d’un espace pour disposer le capot de protection 24 et le capteur 15, le décalage et la conicité de la piste codeuse 10a la rendent moins sensible à la variation de distance de lecture, que ce soit en cas de mise en parapluie de l’armature 11 lors de son emmanchement ou relativement à ses possibles déplacements lors de la rotation de l’organe 1, notamment sous charge.
De façon avantageuse, l’espace libéré peut être optimisé en prévoyant que le bord intérieur 14a de la paroi périphérique 14 soit décalé axialement du côté interne par rapport à un bord externe de la paroi 13, notamment, comme représenté sur les figures, en étant sensiblement aligné axialement avec le bord interne de ladite paroi.
La paroi 13 de l’organe tournant 1 est prolongée du côté interne par un épaulement interne 25. Dans les réalisations représentées, l’épaulement interne 25 est formé sur la bague 1a, notamment sur une portée périphérique du bord externe de ladite bague qui est saillant radialement du logement 7.
Le palier comprend en outre une rondelle déformable 26 qui s’étend entre une portée intérieure 26a et une portée extérieure 26b, la portée intérieure 26a étant en appui contre l’épaulement interne 25 et la portée extérieure 26b étant en appui sur l’armature de montage 11, lesdits appuis étant agencés pour contraindre ladite armature sur l’épaulement externe 16.
Ainsi, la contrainte obtenue permet de réduire l’interférence d’emmanchement de l’armature 11 afin de limiter le risque de sa mise en parapluie, et donc de mauvais positionnement de la piste codeuse 10a par rapport au capteur 15 qui résulterait de ladite mise en parapluie du fait du basculement, notamment de la paroi 14, du côté interne.
En outre, la contrainte exercée par la rondelle déformable 26 évite les risques de déplacements, notamment axiaux, de l’armature 11 lors de la rotation de l’organe 1, et donc les dispersions dans la distance de lecture du signal par le capteur 15 qui est définie par l’appui de la section radiale 17 sur l’épaulement externe 16.
En particulier, on limite ainsi les risques de rotation et de migration de l’armature 11 qui seraient induits par les déformations alternées de l’organe 1 lors de sa rotation sous charge, et non bloqués par le serrage radial de l’armature 11 devenu trop faible.
Les modes de réalisations représentés combinent de façon avantageuse la conicité de la piste codeuse 10a et la rondelle de contrainte 26; toutefois l’utilisation d’un seul de ces perfectionnements permet déjà de résoudre de façon satisfaisante le problème de variation de la distance de lecture, notamment lors de la rotation de l’organe 1 sous charge.
En outre, la description est faite en relation avec un appui extérieur de la rondelle 26 sur l’armature 11 afin de maximiser le diamètre de contrainte, toutefois un appui intérieur sur l’armature 11 et donc extérieur sur l’épaulement interne 25 pourrait également être envisagée pour fiabiliser l’immobilisation de ladite armature.
Les réalisations représentées permettent, lors de l’emmanchement de la bague 1a dans son logement 7, de venir mettre en contrainte la rondelle déformable 26 dans l’espace 9 contre l’armature 11, la portée de fixation 12 étant disposée à distance de ladite bague pour ne pas être contrainte par elle dans son emmanchement sur la paroi 13.
De façon avantageuse relativement à la transmission de l’effort d’emmanchement de la bague 1a, la rondelle 26 présente un bord intérieur sur la tranche duquel la portée intérieure 26a d’appui est formée. En outre, comme représenté sur la figure 1, la portée extérieure 26b de la rondelle 26 peut présenter une géométrie complémentaire à celle de la section radiale 17.
Plus précisément, comme l’armature 11, la rondelle 26 présente une portée extérieure radiale 26b qui est reliée par une portion coudée à une portion qui s’étend axialement jusqu’à la portée intérieure 26a, la portée 26b étant en appui sur la section radiale 17 à l’opposé de l’appui de ladite section radiale sur l’épaulement 16.
Pour fiabiliser la mise en contrainte conférée, les portées intérieure 26a et extérieure 26b peuvent être reliées par un zone centrale 27 dont la géométrie est agencée pour permettre un débattement élastique desdites portées l’une par rapport à l’autre. En particulier, les figures 2 montrent une zone centrale 27 présentant une géométrie en L et la figure 3 une géométrie en U.
Claims (16)
1. Palier à roulement comprenant au moins deux organes (1, 2) et des corps roulants (3) disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre la rotation relative d’un organe (1) par rapport à l’autre, l’organe tournant (1) étant équipé d’un codeur (10) présentant une piste codeuse (10a) qui est apte à générer un signal représentatif de sa rotation, ledit codeur comprenant une armature de montage (11) dont une portée de fixation (12) est solidarisée en rotation sur une paroi (13) de l’organe tournant (1), ladite portée de fixation étant entourée par une paroi périphérique (14) sur laquelle la piste codeuse (10a) est disposée, ledit palier étant caractérisé en ce que la paroi périphérique (14) présente une géométrie conique qui s’étend depuis un bord intérieur (14a) vers un bord extérieur (14b), ledit bord extérieur étant décalé axialement du côté interne de la paroi (13) afin de disposer la piste codeuse (10a) dans le prolongement interne de ladite paroi.
2. Palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord intérieur (14a) de la paroi périphérique (14) est décalé axialement du côté interne par rapport à un bord externe de la paroi (13).
3. Palier à roulement selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les organes (1,2) forment à leur interface au moins un chemin de roulement dans lequel est disposée une rangée de corps roulants (3), la paroi (13) s’étendant du côté externe dudit chemin de roulement.
4. Palier à roulement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le chemin de roulement débouche dans un espace latéral (9) qui est délimité au moins partiellement par la paroi (13).
5. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’armature de montage (11) présente une portion intermédiaire (20) s’étendant entre la portée de fixation (12) et la paroi périphérique (14), ladite portion étant conformée pour décaler radialement et du côté interne ladite paroi périphérique par rapport à ladite portée de fixation.
6. Palier à roulement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (20) présente une dimension radiale qui est supérieure à quatre fois la longueur de la portée de fixation (12).
7. Palier à roulement selon l’une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (20) présente une partie intérieure (21) et une partie extérieure (22) qui sont reliées par une partie conique (23).
8. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la paroi (13) de l’organe tournant (1) est prolongée d’un côté par un épaulement (16), la portée de fixation (12) de l’armature de montage (11 ) étant emmanchée autour de ladite paroi en mettant ladite armature en appui axial sur ledit épaulement.
9. Palier à roulement selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi (13) de l’organe tournant (1) est prolongée du côté externe par un épaulement externe (16) et du côté interne par un épaulement interne (25), ledit palier comprenant en outre une rondelle déformable (26) qui s’étend entre une portée intérieure (26a) et une portée extérieure (26b), une desdites portées étant en appui contre un desdits épaulements et l’autre desdites portées étant en appui sur l’armature de montage (11), lesdits appuis étant agencés pour contraindre ladite armature sur l’autre desdits épaulements.
10. Palier à roulement selon la revendication 9, caractérisé en ce que l’organe tournant (1) est équipé d’une bague externe (1a) sur laquelle une piste de roulement (6) est formée, ladite bague étant rapportée dans un logement (7) dudit organe en formant l’épaulement interne (25) sur ladite bague.
11. Système de montage d’un train roulant (5) sur le châssis d’un véhicule automobile, ledit système comprenant un moyeu présentant des moyens de fixation dudit train roulant et un porte moyeu présentant des moyens de fixation de la suspension solidaire dudit châssis, ledit moyeu étant monté en rotation par rapport audit porte moyeu en formant un palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Système de montage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le moyeu présente une bride (4) de fixation du train roulant (5), la paroi (13) s’étendant du côté interne depuis ladite bride.
13. Système de montage selon la revendication 12, caractérisé en ce que la paroi (13) du moyeu est prolongée du côté externe par un épaulement (16) qui s’étend radialement du côté interne de la bride (4), la portée de fixation (12) de l’armature de montage (11) étant emmanchée sur la paroi (13) en mettant ladite armature en appui axiale sur ledit épaulement.
14. Système de montage selon l’une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un capot de protection thermique (24) qui est interposé entre les moyens de fixation du train roulant (5) et la piste codeuse (10a).
15. Système de montage selon la revendication 14, caractérisé en ce que l’armature de montage (11) présente une partie intérieure (21) et une partie extérieure (22) qui s’étendent sensiblement radialement en étant reliées par une partie conique (23), le capot de protection (24) étant disposé autour de ladite partie conique.
16. Système de montage selon l’une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un capteur (15) apte à détecter le signal générer par le codeur (10), ledit capteur étant disposé du coté interne du capot de protection (24) à distance de lecture de la piste codeuse (10a).
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| US4783180A (en) * | 1986-10-09 | 1988-11-08 | Nippon Seiko Kabushiki Ksiahs | Bearing assembly for vehicle |
| DE102009052311A1 (de) * | 2009-11-07 | 2011-05-12 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Radlagereinheit mit flanschseitigem Encoderring |
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2017
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-
2018
- 2018-08-31 DE DE102018121347.6A patent/DE102018121347A1/de active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4783180A (en) * | 1986-10-09 | 1988-11-08 | Nippon Seiko Kabushiki Ksiahs | Bearing assembly for vehicle |
| DE102009052311A1 (de) * | 2009-11-07 | 2011-05-12 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Radlagereinheit mit flanschseitigem Encoderring |
Also Published As
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