FR3123403A1 - Ensemble d’étanchéité, système de télégonflage et véhicule automobile associés - Google Patents
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Abstract
Ensemble d’étanchéité, système de télégonflage et véhicule automobile associés La présente invention concerne un ensemble d’étanchéité (36) comprenant un rotor (18) mobile en rotation par rapport à un stator (13). L’ensemble d’étanchéité (36) comprend : - une première paire de joints à lèvre (46) disposée entre le rotor (18) et le stator (13), entourant radialement le rotor (18), et définissant un canal annulaire central (52) contenant un gaz comprimé, - une deuxième paire de joints à lèvre (48) disposée entre le rotor (18) et le stator (13), entourant radialement le rotor (18) de part et d’autre de la première paire de joints à lèvre (46), et définissant deux canaux annulaires latéraux (54) contenant un fluide tampon, et - un organe d’équilibrage (50) agencé pour équilibrer une pression dans le canal annulaire central (52) et une pression dans chaque canal annulaire latéral (54). Figure pour l'abrégé : figure 2
Description
La présente invention concerne un ensemble d’étanchéité comprenant :
- un rotor destiné à être monté solidaire d’une roue d’un véhicule,
- un stator, le rotor étant mobile en rotation par rapport au stator autour d’un axe de rotation, le stator comprenant un conduit d’acheminement d’un gaz comprimé destiné à être connecté fluidiquement à un système de télégonflage et une arrivée de gaz comprimé, le conduit d’acheminement débouchant dans l’arrivée, le rotor comprenant au moins une entrée et un conduit interne, l’entrée débouchant dans le conduit interne, l’entrée étant agencée pour être en regard de l’arrivée de gaz comprimé au cours du mouvement de rotation du rotor par rapport au stator.
L’invention concerne également un système de télégonflage d’un pneumatique de véhicule et un véhicule comprenant un tel système.
La circulation d’un véhicule automobile, notamment d’un véhicule agricole, viticole ou forestier, tel qu’un tracteur, sur un sol meuble, comme par exemple un champ, avec une pression interne des pneumatiques des roues du véhicule trop élevée, entraîne des risques de patinage. Une des conséquences immédiates du patinage est une surconsommation de carburant due à une motricité moins efficace. En effet, le patinage est la première cause de surconsommation de carburant dans les activités agricoles, et le carburant, tel que du gasoil, est la plus importante source de coût pour un utilisateur de tracteur. Ainsi, il est souhaitable de pouvoir modifier la pression des pneumatiques afin de l’adapter aux conditions de roulement du véhicule.
Le contrôle de la pression des pneumatiques lors du travail dans les champs permet également d’élargir la période de l’année pendant laquelle les champs sont praticables, en améliorant la motricité, ce qui permet de commencer à travailler plus tôt et de finir plus tard dans la saison.
De plus, la circulation dans les champs avec une pression de pneumatiques suffisamment faible permet d’améliorer la préservation des sols par réduction du tassement et optimisation de l’empreinte du pneumatique, et ainsi d’augmenter les rendements agronomiques.
A l’inverse, la circulation sur route d’un véhicule automobile dont la pression interne des pneumatiques est insuffisante est source de risques, notamment à cause des difficultés à contrôler sa trajectoire. De plus, une telle circulation peut entraîner une usure prématurée voire une destruction des pneumatiques, dont le remplacement forme la deuxième plus importante source de coût pour un utilisateur de tracteur.
L’utilisation seule d’une pression intermédiaire entre les valeurs recommandées dans les champs et les valeurs recommandées sur route ne permet pas de résoudre ces problèmes de manière satisfaisante.
Une des solutions apportées à ces problèmes est l’utilisation d’un système de télégonflage, permettant de modifier la pression interne des pneumatiques du véhicule directement depuis la cabine de pilotage, généralement entre plusieurs valeurs préenregistrées correspondant à diverses conditions d’utilisation du véhicule. Ce système permet également une visualisation permanente des valeurs actuelles de pression dans les pneumatiques.
Ainsi, le véhicule comprend par exemple un compresseur permettant de faire varier et d’ajuster la pression dans les pneumatiques en fonction des conditions de roulement, comme lors des transitions entre champs et routes et inversement.
L’acheminement de l’air vers les pneumatiques pendant la circulation du véhicule nécessite d’utiliser un joint tournant pour accommoder la rotation des roues. De plus, au vu de la dimension des pneumatiques dans le milieu agricole, ce joint tournant doit être capable de transmettre un débit d’air important.
Les systèmes utilisés actuellement utilisent des joints et passages externes, c’est-à-dire alimentés par des tubes d’air depuis le côté externe de la roue.
Ces dispositifs peuvent encore être améliorés. En effet, les joints externes et les tubes d’alimentation sont exposés à des chocs et enchevêtrements avec la végétation et les obstacles présents dans les champs, et peuvent alors être endommagés ou arrachés. De plus, ils augmentent la largeur du véhicule et son gabarit routier, ce qui restreint ses possibilités de circulation.
Il existe également des joints tournants internes, c’est-à-dire permettant l’alimentation du pneumatique depuis le côté interne de la roue à travers l’essieu ou le pont moteur. Cependant, ces joints ne permettent pas un débit d’air suffisant et présentent une robustesse insuffisante pour une utilisation agricole.
Un but de l’invention est donc de fournir un moyen d’acheminer un débit important d’air comprimé à un pneumatique depuis le côté interne de la roue, sans modifier les organes de sécurité, de direction et de transmission du véhicule, tout en présentant une robustesse suffisante pour une utilisation agricole intensive.
A cet effet, l’invention a pour objet un ensemble d’étanchéité du type précité, dans lequel l’ensemble d’étanchéité comprend :
- une première paire de joints à lèvre disposée entre le rotor et le stator, entourant radialement le rotor de part et d’autre de l’entrée, et définissant un canal annulaire central contenant le gaz comprimé,
- une deuxième paire de joints à lèvre disposée entre le rotor et le stator, entourant radialement le rotor de part et d’autre de la première paire de joints à lèvre, et définissant deux canaux annulaires latéraux contenant un fluide tampon, et
- un organe d’équilibrage agencé pour équilibrer une pression dans le canal annulaire central et une pression dans chaque canal annulaire latéral.
Un tel ensemble d’étanchéité permet de réduire sensiblement le serrage des joints à lèvres et en conséquence la friction et l’échauffement grâce à l’équilibrage des pressions entre les canaux annulaires, ce qui permet de transmettre la pression du gaz sur le fluide tampon qui est plus facile à étancher dynamiquement. Ceci augmente sensiblement la robustesse et la durabilité des joints, et permet d’adapter un ensemble d’étanchéité de diamètre interne beaucoup plus important que les dispositifs précédents, comme par exemple un pont moteur de machine agricole.
Selon des modes de réalisation particuliers, l’ensemble d’étanchéité selon l’invention présente l’une ou plusieurs des caractéristiques précédentes, prise(s) indépendamment ou selon toute combinaison techniquement réalisable :
- le fluide tampon est propre à lubrifier des zones de contact entre le rotor et chaque joint à lèvre de la première paire de joints à lèvre et chaque joint à lèvre de la deuxième paire de joints à lèvre, et/ou à permettre un transfert thermique par le fluide tampon depuis les zones de contact vers le stator et/ou le rotor ;
- l’ensemble d’étanchéité comprend deux bagues disposées dans le canal annulaire central, entre l’entée et l’arrivée de gaz comprimé, les bagues étant agencées pour former une restriction entre l’arrivée et l’entrée accélérant le flux de gaz comprimé et évitant un passage de particules contenues dans le gaz comprimé vers la première paire de joints à lèvre ;
- l’organe d’équilibrage est propre à maintenir de manière dynamique le fluide tampon dans chaque canal annulaire latéral à une pression sensiblement égale à une pression du gaz pressurisé dans le canal annulaire central ;
- l’organe d’équilibrage comprend au moins un piston monté mobile dans une chambre définie par le stator, le piston séparant fluidiquement le canal annulaire central et les canaux annulaires latéraux ; et
- au moins un joint de la première paire de joints à lèvre est monté sur une bague annulaire entourant le rotor, ladite bague annulaire étant montée coulissante par rapport au stator selon une direction transversale sensiblement parallèle à l’axe de rotation de sorte à transmettre la pression du gaz comprimée sur le fluide tampon ;
- l’ensemble d’étanchéité comprend un réservoir de fluide tampon monté sur le stator, agencé pour compenser des pertes de fluide tampon dans chaque canal annulaire latéral.
L’invention concerne également un système de télégonflage d’un pneumatique de véhicule comprenant un module de contrôle et un compresseur agencé pour envoyer, sous commande du module de contrôle, un gaz comprimé dans un pneumatique d’une roue du véhicule, le système de télégonflage comprenant un ensemble d’étanchéité selon l’invention, le compresseur étant connecté fluidiquement au conduit d’acheminement, le conduit interne étant destiné à être connecté fluidiquement au pneumatique.
L’invention concerne en outre un véhicule comprenant au moins une roue comportant un pneumatique, le véhicule comprenant également un système de télégonflage selon l’invention, le rotor étant monté solidaire sur l’arbre, un rotor étant monté solidaire d’une roue, le système de télégonflage étant configuré pour faire varier une pression dans le pneumatique sur commande du module de contrôle.
Selon un mode de réalisation particulier, le véhicule selon l’invention présente la caractéristique suivante :
-le stator est porté par un palier de roulement du type à roulement de piste filaire, comprenant des éléments de roulement sensiblement sphériques et deux pistes comprenant chacune au moins deux anneaux s’étendant parallèles l’un à l’autre.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple, et faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels :
- la est une vue de côté d’un véhicule automobile selon l’invention ;
- la est une vue en coupe d’un ensemble d’étanchéité selon l’invention équipant le véhicule de la ;
- la est une vue de détail de l’ensemble d’étanchéité de la ; et
- la est une vue en coupe d’un ensemble d’étanchéité selon un autre mode de réalisation de l’invention.
Dans tout ce qui suit, les valeurs de pressions sont données en bars relatifs, c’est-à-dire relativement à un zéro pris à la pression atmosphérique normale, soit environ 1013 hPa.
Un véhicule 10 selon l’invention est représenté sur la .
Le véhicule 10 est notamment un véhicule agricole, par exemple un tracteur. Le véhicule 10 comprend un châssis 12, quatre roues 11 comportant chacune un voile 14, une jante 24 et un pneumatique 16, formant quatre roues complètes, montées sur des moyeux 21 de roues 11, et en particulier sur une partie tournante 17 du moyeu 21. Le véhicule 10 comprend en outre un système de télégonflage 16.
En particulier, dans l’exemple de la , le moyeu 21 comprend une partie non tournante 15 comprenant notamment les composants de transmission et de freinage.
Dans tout ce qui suit, l’expression « sensiblement égal » signifie égal avec une tolérance inférieure ou égale à 10% de la valeur nominale, de préférence inférieure ou égale à 5%.
Dans tout ce qui suit, les expressions « sensiblement parallèle » et « sensiblement perpendiculaire » signifient respectivement parallèle et perpendiculaire à une direction avec un écart angulaire inférieur ou égal à 10°, de préférence inférieure ou égale à 5° avec cette direction.
La description qui suit est faite en référence à une direction longitudinale X orientée sensiblement selon la direction d’avancée habituelle du véhicule 10, une direction transversale Y, sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale X et orientée sensiblement selon la largeur du véhicule, et une direction d’élévation Z, sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale X et à la direction transversale Y et correspondant à la hauteur du véhicule.
Le véhicule 10 est destiné à circuler sur des sols présentant des conditions de roulement différentes les unes des autres, notamment autant dans les champs avec une portance du sol variable en fonction de la charge que sur une route.
Les roues 11 sont fixées par paire, de part et d’autre du châssis 12, sur les parties tournantes 17 du moyeu 21 au moyen de flasques de fixation.
De manière connue, chaque pneumatique 16 est disposé autour d’une jante 24 d’une des roues 11, et définit une surface de roulement 26 du côté opposé à la jante 24, ainsi qu’un espace interne s’étendant entre la jante 24 et la surface de roulement 26 et contenant un gaz pressurisé, notamment de l’air, à une pression contrôlée.
A cet effet, le véhicule 10 comprend un système de télégonflage 22, propre à faire varier la pression dans au moins un des pneumatiques 16 pour adapter cette pression aux conditions de roulement.
Avantageusement, le système de télégonflage 22 est configuré pour faire varier la pression dans les pneumatiques 16 de toutes les roues 11 du véhicule 10.
Le système de télégonflage 22 comprend un module de contrôle 30 et un compresseur 32, ainsi que, pour chaque pneumatique 16 dont la pression interne est contrôlée par le système de télégonflage 22, un ensemble d’étanchéité 36.
L’ensemble d’étanchéité 36 transmet le flux et la pression de gaz de la partie non tournante 15 du moyeu 21 à la partie tournante 17 du moyeu 21.
L’ensemble d’étanchéité 36 comprend un stator 13 maintenu en position fixe par rapport à un rotor 18.
Le stator 13 est fixé sur la partie non tournante 15 du moyeu 21.
Le rotor 18 monté solidaire de la partie tournante 17 du moyeu 21. Le rotor 18 est mobile en rotation par rapport au stator 13 autour d’un axe A.
Le stator 13 comprend au moins un conduit 34 d’acheminement du gaz comprimé connecté fluidiquement au module de contrôle 30 et une arrivée 44 de gaz comprimé connectée fluidiquement au conduit d’acheminement 34 ( ).
Le rotor 18 comprend au moins une entrée 42 et un conduit interne 40. L’entrée 42 débouche dans le conduit interne 40 et est agencée pour être disposée en permanence en regard de l’arrivée 44 de gaz comprimé, lors du mouvement de rotation du rotor 18 par rapport au stator 13.
Comme représenté sur la , le stator 13 est porté par un palier de roulement 23. Avantageusement, le palier 23 est du type à roulement de piste filaire (ouwire race bearingen anglais), comprenant des éléments de roulement 25 sensiblement sphériques et deux pistes comprenant chacune au moins deux anneaux 27 s’étendant parallèles l’un à l’autre. Les anneaux 27 d’une piste sont fixés sur le stator 13 et les anneaux 27 de l’autre piste sont fixés le rotor 18.
Les paliers de roulement de piste filaire confèrent une précision et une solidité radiale et axiale importantes, ainsi qu’une bonne longévité face aux contraintes variables de température et de pressions.
Le conduit interne 40 est connecté fluidiquement au pneumatique 16, par le tube d’acheminement du gaz 38.
Le module de contrôle 30 est configuré pour réguler la pression dans les pneumatiques 16 en contrôlant l’action du compresseur 32, ainsi que par exemple en pilotant des capteurs de pression (non représentés) agencés pour mesurer la pression dans les pneumatiques 16 et des vannes de gonflage et de dégonflage de l’espace interne du pneumatique 16 permettant respectivement d’augmenter et de diminuer la pression.
Le compresseur 32 délivre sur commande un flux de gaz comprimé vers le module de contrôle 30. Le module de contrôle 30 contrôle le flux de gaz comprimé à travers l’ensemble d’étanchéité 36, par le conduit d’acheminement 34 ménagé dans le stator 13 puis par le conduit interne 40 du rotor 18 et enfin via le tube d’acheminement 38, jusqu’à l’espace interne du pneumatique 16.
Chaque conduit 34 comporte une partie flexible s’étendant depuis le module de contrôle 30 jusqu’à l’un des ensembles d’étanchéité 36, où il débouche dans le conduit 34.
Le conduit interne 40 s’étend sensiblement parallèlement à l’axe A, depuis une entrée 42 formant un coude et orientée perpendiculairement à l’axe A, jusqu’au tube 38 monté sur la roue 11.
L’entrée 42 et l’arrivée 44 sont disposées au même niveau le long de l’axe A, mesuré selon la direction transversale Y, de sorte que l’entrée 42 est disposée en face de l’arrivée 44 en permanence au cours de la rotation de la roue 11 ou lors de l’arrêt de la roue 11.
L’ensemble d’étanchéité 36 permet un transfert de gaz comprimé de manière étanche, autant à l’arrêt que pendant la rotation de la roue 11.
L’ensemble d’étanchéité comprend une première paire de joints à lèvre 46, une deuxième paire de joints à lèvre 48 et un organe d’équilibrage 50.
La première paire de joints à lèvre 46 entoure radialement le pourtour intérieur du stator 13 de part et d’autre de l’arrivée 44 et de l’entrée 42, et définit un canal annulaire central 52 contenant le gaz comprimé. Plus particulièrement, la première paire de joints à lèvre 46 est disposée contre une surface intérieure du stator 13 face au rotor 18.
Le canal annulaire central 52 s’étend sur tout le pourtour intérieur du stator 13 de sorte que l’arrivée 44 du stator 13 et l’entrée 42 du rotor 18 débouchent toutes deux dans le canal annulaire central 54 tout autour du rotor 18, peu importe la position du rotor 18 par rapport au stator 13.
La deuxième paire de joints à lèvre 48 entoure radialement le pourtour intérieur du stator 13 de part et d’autre de la première paire de joints à lèvre 46 et définit deux canaux annulaires latéraux 54 contenant un fluide tampon.
Chacun des joints à lèvre de la première paire de joints à lèvre 46 et de la deuxième paire de joints à lèvre 48 comprend un support 56 annulaire, par exemple métallique, qui présente une section transversale en équerre, ainsi qu’une lèvre 58 qui assure l’étanchéité dynamique, par exemple en caoutchouc, montée sur le support 56.
Le support 56 est disposé en appui radial externe contre le stator 13, de manière à prévenir les fuites entre le support 56 et le stator 13. Le support 56 est notamment disposé dans une gorge 61 ménagée dans le stator 13.
La lèvre 58 définit un repli intérieur, c’est-à-dire en direction de l’arrivée 44 et de l’entrée 42, et présente un volume 63 en appui glissant contre le rotor 18.
Le volume 63 de chaque joint à lèvre définit ainsi une zone de contact glissant avec le rotor 18.
La première paire de joints à lèvre 46 et la deuxième paire de joints à lèvre 48 présente des diamètres internes importants, mesurés perpendiculairement à l’axe A entre deux points diamétralement opposés du volume 63, par exemple compris entre 280 mm et 380 mm.
Le fluide tampon est propre à lubrifier la zone de contact entre le rotor 18 et les joints de la première paire de joints à lèvre 46 et de la deuxième paire de joint à lèvre 48, et à permettre un transfert thermique depuis la zone de contact vers les parties métalliques du stator 13 et du rotor 18.
Par l’expression « propre à lubrifier la zone de contact », on entend que le fluide tampon est propre à former une interface entre le rotor 18 et chaque joint à lèvre de manière à réduire ou prévenir les frottements solides entre eux.
A cet effet, le fluide tampon présente par exemple une viscosité comprise entre à 10 cSt et 20 cSt, c’est-à-dire entre 10 x 10-6m2/s et 20 x 10-6m2/s, à 15°C.
Par l’expression « propre à permettre un transfert thermique depuis la zone de contact », on entend que le fluide tampon est propre à transférer au moins une partie d’une chaleur générée par les frottements entre rotor 18 et chaque joint vers le stator 13, et ainsi à permettre une dissipation importante de cette chaleur vers les parties métalliques du stator 13 et rotor 18.
A cet effet, le fluide tampon présente par exemple une conductivité thermique supérieure ou égale à 0.1 W/m/K.
Le fluide tampon est par exemple une huile.
Notamment, le fluide tampon est choisi parmi une huile moteur ou une huile de transmission. En variante, le fluide tampon est du polyéthylène glycol (liquide de refroidissement).
L’organe d’équilibrage 50 est agencé pour équilibrer une pression dans le canal annulaire central 52 et une pression dans chaque canal annulaire latéral 54.
Notamment, l’organe d’équilibrage 50 est propre à maintenir le fluide tampon de manière dynamique à une pression sensiblement égale à une pression du gaz pressurisé.
Par cela, on entend que l’organe d’équilibrage maintient constamment la pression du fluide tampon dans les canaux annulaires latéraux 54 sensiblement égale à la pression du gaz comprimé dans le canal annulaire central 52.
L’organe d’équilibrage 50 comprend par exemple, comme représenté sur la , une chambre 55 définie dans le stator 13 et un piston 59 monté mobile dans la chambre 55, séparant une partie interne 60 de la chambre 55 reliée fluidiquement avec le canal annulaire central 52 et une partie externe 62 de la chambre 55 reliée fluidiquement avec les canaux annulaires latéraux 54.
La chambre 55 est par exemple de forme sensiblement cylindrique, et présente un axe central sensiblement parallèle à l’axe A.
Les canaux annulaires 54 sont reliés par la chambre 66 qui maintient la pression du fluide tampon égale de chaque côté du gaz.
Le piston 59 présente par exemple une forme cylindrique de section complémentaire de celle de la chambre 55, et est monté glissant sur les parois de la chambre. Le piston 59 se déplace sous l’effet des différences de pression entre la partie interne 60 et la partie externe 62 de la chambre 55, de manière à équilibrer ces pressions (gaz/liquide).
Avantageusement, l’ensemble d’étanchéité 36 comprend de plus un réservoir 64 de fluide tampon monté sur le stator 13, agencé pour compenser des pertes de fluide tampon dans chaque canal annulaire latéral 54.
Par exemple, le réservoir 64 est relié fluidiquement à la partie externe 62 de la chambre 55 de manière à délivrer un volume de fluide tampon équivalemment à un volume de perte de fluide tampon à travers les joints.
Le réservoir présente un port de remplissage 65 permettant le renouvellement du fluide tampon, par exemple au moyen d’un graisseur ou d’une pompe.
Avantageusement, l’ensemble d’étanchéité 36 comprend également une chambre de communication 66 définie par le stator 13 et reliant fluidiquement les deux canaux annulaires latéraux 54. La chambre de communication 66 située toujours en bas selon une direction d’élévation est par exemple sensiblement cylindrique et contient le fluide tampon.
La chambre de communication 66 permet d’équilibrer les pressions entre les deux canaux annulaires latéraux 54.
Avantageusement, l’ensemble d’étanchéité 36 comprend également deux bagues 70, disposées entre l’entrée 42 et l’arrivée 44 de gaz, agencée pour présenter un étranglement et de ce fait accélérer le gaz comprimé pour éviter la déviation d’éventuelles particules vers les lèvres de joint 46.
Les bagues 70 sont disposées autour du rotor 18 en travers du canal annulaire central 52, de part et d’autre de l’entrée 42 et de l’arrivée 44.
Les bagues sont disposées à l’écart l’une de l’autre selon la direction de l’axe A, à une distance inférieure à une largeur de l’entrée 42 et à une largeur de l’arrivée 44 selon la direction de l’axe A. Par ce fait, les bagues 70 définissent un rétrécissement du passage de circulation du gaz comprimé. Ainsi, les bagues 70 sont propres à accélérer le flux de gaz comprimé contenant des particules solides lors du passage de l’arrivée 44 à l’entrée 42. Les bagues 70 empêchent également les déviations des éventuelles particules comprises dans le flux de gaz comprimé vers les joints à lèvre, ce qui améliore leur durabilité.
Selon un autre mode de réalisation de l’ensemble d’étanchéité 36, représenté sur la , l’organe d’équilibrage de pression 50 est remplacé par une bague annulaire 82 maintenant le joint à lèvre 46 monté dans une chambre annulaire 80.
La chambre annulaire 80 est définie dans le stator 13 et présente une forme de gorge débouchant en regard du rotor 18.
La bague annulaire 82 entoure le rotor 18 et porte un des joints à lèvre de la première paire 46.
La bague annulaire 82 est montée en contact glissant dans la chambre annulaire 80, de manière mobile en translation selon la direction de l’axe A.
La bague annulaire 82 et le joint à lèvre qu’il porte séparent le canal annulaire central 52 d’un des canaux annulaires latéraux 54, et le déplacement de la bague annulaire 82 sous l’effet d’une différence de pression permet l’équilibrage de pressions entre le canal annulaire central 52 et ce canal annulaire latéral 54.
Avantageusement, la chambre annulaire 80 comprend un joint torique 84 disposé dans une gorge 86 définie dans une paroi radiale de la chambre annulaire 80, en contact avec la bague annulaire 82. Le joint torique 84 assure l’étanchéité de la séparation entre le canal annulaire central 52 et le canal annulaire latéral 54.
Ce mode de réalisation à joint mobile de l’ensemble d’étanchéité 36 permet un équilibrage des pressions plus rapide entre le canal annulaire central 52 et les canaux annulaires latéraux 54, mais nécessite la manufacture de pièces plus complexes
Les ensembles d’étanchéités 36 décrits permettent une meilleure robustesse et une durabilité améliorée par rapport aux systèmes précédents, grâce à l’équilibrage des pressions entre les annulaires 52, 54 qui réduisent la nécessité d’un serrage important des joints à lèvres. Ceci permet de réduire le frottement, l’échauffement et donc l’usure de ces joints.
De plus, l’utilisation d’un fluide tampon permet également une lubrification continue de ces joints et une dissipation thermique améliorée, ce qui augmente encore la durabilité de l’ensemble d’étanchéité.
En outre, ces caractéristiques permettent d’utiliser des joints à lèvre de diamètre important grâce à leur bonne robustesse, qui conviennent à des ponts moteurs et de transmissions de grand diamètre comme ceux des ponts moteurs de machines agricoles.
Enfin, l’ensemble d’étanchéité 36 selon l’invention est particulièrement avantageux car il ne nécessite aucune modification mécanique ou structurelle du véhicule 10.
Claims (10)
- Ensemble d’étanchéité (36) comprenant :
- un rotor (18) destiné à être monté solidaire d’une roue (11) d’un véhicule (10),
- un stator (13), le rotor (18) étant mobile en rotation par rapport au stator (13) autour d’un axe de rotation (A),
le stator (13) comprenant un conduit d’acheminement (34) d’un gaz comprimé destiné à être connecté fluidiquement à un système de télégonflage (30) et une arrivée (44) de gaz comprimé, le conduit d’acheminement (34) débouchant dans l’arrivée (44),
le rotor (18) comprenant au moins une entrée (42) et un conduit interne (40), l’entrée (42) débouchant dans le conduit interne (40),
l’entrée (42) étant agencée pour être en regard de l’arrivée (44) de gaz comprimé au cours du mouvement de rotation du rotor (18) par rapport au stator (13),
caractérisé en ce que l’ensemble d’étanchéité (36) comprend :
- une première paire de joints à lèvre (46) disposée entre le rotor (18) et le stator (13), entourant radialement le rotor (18) de part et d’autre de l’entrée (42), et définissant un canal annulaire central (52) contenant le gaz comprimé,
- une deuxième paire de joints à lèvre (48) disposée entre le rotor (18) et le stator (13), entourant radialement le rotor (18) de part et d’autre de la première paire de joints à lèvre (46), et définissant deux canaux annulaires latéraux (54) contenant un fluide tampon, et
- un organe d’équilibrage (50) agencé pour équilibrer une pression dans le canal annulaire central (52) et une pression dans chaque canal annulaire latéral (54). - Ensemble d’étanchéité (36) selon la revendication 1, dans lequel le fluide tampon est propre à lubrifier des zones de contact entre le rotor (18) et chaque joint à lèvre de la première paire de joints à lèvre (46) et chaque joint à lèvre de la deuxième paire de joints à lèvre (48), et/ou à permettre un transfert thermique par le fluide tampon depuis les zones de contact vers le stator (13) et/ou le rotor (18).
- Ensemble d’étanchéité (36) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’ensemble d’étanchéité (36) comprend deux bagues (70) disposées dans le canal annulaire central (52), entre l’entée (42) et l’arrivée (44) de gaz comprimé, les bagues (70) étant agencées pour former une restriction entre l’arrivée (44) et l’entrée (42) accélérant le flux de gaz comprimé et évitant un passage de particules contenues dans le gaz comprimé vers la première paire de joints à lèvre (46).
- Ensemble d’étanchéité (36) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’organe d’équilibrage (50) est propre à maintenir de manière dynamique le fluide tampon dans chaque canal annulaire latéral (54) à une pression sensiblement égale à une pression du gaz pressurisé dans le canal annulaire central (52).
- Ensemble d’étanchéité (36) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’organe d’équilibrage (50) comprend au moins un piston (59) monté mobile dans une chambre (55) définie par le stator (13), le piston (59) séparant fluidiquement le canal annulaire central (52) et les canaux annulaires latéraux (54).
- Ensemble d’étanchéité (36) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un joint de la première paire de joints à lèvre (46) est monté sur une bague annulaire (82) entourant le rotor (18), ladite bague annulaire (82) étant montée coulissante par rapport au stator (13) selon une direction transversale (Y) sensiblement parallèle à l’axe de rotation (A) de sorte à transmettre la pression du gaz comprimée sur le fluide tampon.
- Ensemble d’étanchéité (36) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’ensemble d’étanchéité (36) comprend un réservoir (64) de fluide tampon monté sur le stator (13), agencé pour compenser des pertes de fluide tampon dans chaque canal annulaire latéral (54).
- Système de télégonflage (22) d’un pneumatique de véhicule comprenant un module de contrôle (30) et un compresseur (32) agencé pour envoyer, sous commande du module de contrôle (30), un gaz comprimé dans un pneumatique (16) d’une roue (11) du véhicule, le système de télégonflage (22) comprenant un ensemble d’étanchéité (36) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, le compresseur (32) étant connecté fluidiquement au conduit d’acheminement (34), le conduit interne (40) étant destiné à être connecté fluidiquement au pneumatique (16).
- Véhicule (10) comprenant au moins une roue (11) comportant un pneumatique (16), le véhicule (10) comprenant également un système de télégonflage (22) selon la revendication 8, le rotor (18) étant monté solidaire sur l’arbre, un rotor (18) étant monté solidaire d’une roue (11), le système de télégonflage (22) étant configuré pour faire varier une pression dans le pneumatique (16) sur commande du module de contrôle (30).
- Véhicule (10) selon la revendication 9, dans lequel le stator (13) est porté par un palier de roulement (23) du type à roulement de piste filaire, comprenant des éléments de roulement (25) sensiblement sphériques et deux pistes comprenant chacune au moins deux anneaux (27) s’étendant parallèles l’un à l’autre.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2105698A FR3123403B1 (fr) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Ensemble d’étanchéité, système de télégonflage et véhicule automobile associés |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2105698A FR3123403B1 (fr) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Ensemble d’étanchéité, système de télégonflage et véhicule automobile associés |
| FR2105698 | 2021-05-31 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| FR3123403B1 FR3123403B1 (fr) | 2023-06-02 |
Family
ID=76523191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2105698A Active FR3123403B1 (fr) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | Ensemble d’étanchéité, système de télégonflage et véhicule automobile associés |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3123403B1 (fr) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000042337A1 (fr) * | 1999-01-13 | 2000-07-20 | Steyr-Daimler-Puch Spezialfahrzeug Ag & Co. Kg | Dispositif a elements concentriques en rotation les uns par rapport aux autres, et utilisation de ce dispositif dans un systeme de gonflage des pneumatiques |
| DE102014108028B3 (de) * | 2014-06-06 | 2015-09-24 | Kessler & Co. Gmbh & Co. Kg | Drehdurchführung für ein Kraftfahrzeugrad |
-
2021
- 2021-05-31 FR FR2105698A patent/FR3123403B1/fr active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000042337A1 (fr) * | 1999-01-13 | 2000-07-20 | Steyr-Daimler-Puch Spezialfahrzeug Ag & Co. Kg | Dispositif a elements concentriques en rotation les uns par rapport aux autres, et utilisation de ce dispositif dans un systeme de gonflage des pneumatiques |
| DE102014108028B3 (de) * | 2014-06-06 | 2015-09-24 | Kessler & Co. Gmbh & Co. Kg | Drehdurchführung für ein Kraftfahrzeugrad |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3123403B1 (fr) | 2023-06-02 |
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