FR3145788A1 - Magnetic self-balancing system for wheel - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système d’équilibrage automatique (1) d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique (1) comportant une jante (11) comportant un flasque intérieur (112) et une portée cylindrique (111) qui s’étend depuis le flasque intérieur (112), au moins une masselotte solidaire de la jante (11), chaque masselotte étant couplée magnétiquement au rail magnétique (12), de sorte à autoriser un déplacement de chaque au moins une masselotte le long dudit rail magnétique (12), un gyroscope (13) solidaire de la jante (11) et configuré pour mesurer un balourd sur la jante (11) lors de sa rotation, chaque au moins une masselotte étant sélectivement pilotée par une unité de contrôle afin d’être déplacée le long du rail magnétique (12) de manière à minimiser le balourd mesuré par le gyroscope (13). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2The invention relates to an automatic balancing system (1) for a motor vehicle wheel, the automatic balancing system (1) comprising a rim (11) comprising an inner flange (112) and a cylindrical bearing surface (111) extending from the inner flange (112), at least one weight secured to the rim (11), each weight being magnetically coupled to the magnetic rail (12), so as to allow movement of each at least one weight along said magnetic rail (12), a gyroscope (13) secured to the rim (11) and configured to measure an unbalance on the rim (11) during its rotation, each at least one weight being selectively controlled by a control unit in order to be moved along the magnetic rail (12) so as to minimize the unbalance measured by the gyroscope (13). Figure to be published with the abstract: Fig. 2
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des dispositifs servant à équilibrer une roue de véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention a trait à un système d’équilibrage automatique magnétique.The technical context of the present invention is that of devices for balancing a motor vehicle wheel. More particularly, the invention relates to a magnetic automatic balancing system.
Dans l’état de la technique, on connait des systèmes d’équilibrage automatique comportant des masselottes intégrées sur une roue formée d’un jante et d’un pneumatique monté sur la jante, les masselottes étant rendues mobiles par l’intermédiaire d’un circuit hydraulique permettant de les déplacer sur un pourtour de la jante et/ou du pneumatique afin d’équilibrer la roue. Le déplacement des masselottes est contrôlé par un gyroscope embarqué sur la jante et permettant de mesurer un couple, et notamment un balourd, lors de la mise en rotation de la roue et résultant d’une répartition non homogène et non symétrique d’une masse de la roue elle-même. Ainsi, en cas de détection d’un balourd par le gyroscope, le système hydraulique déplace l’une des masselottes, de sorte à s’opposer au déséquilibre et à réduire l’effet du balourd.In the state of the art, automatic balancing systems are known comprising weights integrated on a wheel formed by a rim and a tire mounted on the rim, the weights being made mobile by means of a hydraulic circuit allowing them to be moved around a circumference of the rim and/or the tire in order to balance the wheel. The movement of the weights is controlled by a gyroscope embedded on the rim and allowing a torque to be measured, and in particular an unbalance, when the wheel is rotated and resulting from a non-uniform and non-symmetrical distribution of a mass of the wheel itself. Thus, in the event of an unbalance being detected by the gyroscope, the hydraulic system moves one of the weights, so as to oppose the imbalance and reduce the effect of the unbalance.
On connait de nombreux défauts et inconvénients liés à ces systèmes d’équilibrage automatique. En effet, lors du roulage sur des routes dégradées, ou par l’effet du temps, de tels systèmes d’équilibrage automatique peuvent conduire à une usure prématurée du système hydraulique entraînant une fuite d’huile sur la roue. Par suite, la fuite d’huile entraîne à son tour une attaque chimique des pièces situées à proximité de ces systèmes d’équilibrage automatique, tels que, par exemple, des organes de suspension ou des organes de direction du train roulant, conduisant à une usure prématurée de ceux-ci, voire même des pneumatiques eux-mêmes. En outre, une telle fuite d’huile conduit à un grippage des masselottes autour de la jante et/ou du pneumatique, rendant le système d’équilibrage automatique moins performant, voire inopérant.There are many known defects and drawbacks associated with these automatic balancing systems. Indeed, when driving on degraded roads, or due to the effect of time, such automatic balancing systems can lead to premature wear of the hydraulic system resulting in an oil leak on the wheel. As a result, the oil leak in turn causes a chemical attack on the parts located near these automatic balancing systems, such as, for example, suspension components or steering components of the running gear, leading to premature wear of these, or even of the tires themselves. In addition, such an oil leak leads to seizure of the weights around the rim and/or tire, making the automatic balancing system less efficient, or even inoperative.
La présente invention a pour objet de proposer un nouveau système d’équilibrage automatique, afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire, en outre, à d’autres avantages.The object of the present invention is to propose a new automatic balancing system, in order to respond at least in large part to the preceding problems and to lead, in addition, to other advantages.
Un autre but de l’invention est de réduire l’usure d’un tel système d’équilibrage automatique, de le rendre plus robuste et plus fiable.Another aim of the invention is to reduce the wear of such an automatic balancing system, to make it more robust and more reliable.
Un autre but de l’invention est de réduire une fréquence d’intervention pour réaliser un réglage de l’équilibrage d’une roue.Another aim of the invention is to reduce the frequency of intervention to carry out a wheel balancing adjustment.
Un autre but de l’invention est de réduire les vibrations sur un train roulant et une direction de véhicule automobile.Another aim of the invention is to reduce vibrations on a running gear and steering of a motor vehicle.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un système d’équilibrage automatique d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique comportant :According to a first aspect of the invention, at least one of the aforementioned objectives is achieved with an automatic balancing system for a motor vehicle wheel, the automatic balancing system comprising:
- une jante comportant un flasque intérieur destiné à être couplé à un moyeu d’un train roulant du véhicule automobile, et une portée cylindrique qui s’étend depuis le flasque intérieur, la portée cylindrique étant destinée à supporter un pneumatique monté autour de la portée cylindrique ;- a rim comprising an inner flange intended to be coupled to a hub of a running gear of the motor vehicle, and a cylindrical seat which extends from the inner flange, the cylindrical seat being intended to support a tire mounted around the cylindrical seat;
- au moins une masselotte solidaire de la jante.- at least one weight attached to the rim.
Selon l’invention, le système d’équilibrage automatique comporte en outre :According to the invention, the automatic balancing system further comprises:
- un rail magnétique solidaire de la jante, l’au moins une masselotte étant couplée magnétiquement au rail magnétique, de sorte à autoriser un déplacement de chaque au moins une masselotte le long dudit rail magnétique ;- a magnetic rail secured to the rim, the at least one weight being magnetically coupled to the magnetic rail, so as to allow movement of each at least one weight along said magnetic rail;
- un gyroscope solidaire de la jante configuré pour mesurer au moins un couple sur la jante durant sa rotation ;- a gyroscope attached to the rim configured to measure at least one torque on the rim during its rotation;
- une unité de contrôle de l’au moins une masselotte configurée pour déplacer sélectivement au moins une de l’au moins une masselotte le long du rail magnétique, en fonction d’une mesure réalisée par le gyroscope.- a control unit of the at least one weight configured to selectively move at least one of the at least one weight along the magnetic rail, based on a measurement made by the gyroscope.
Dans le contexte de la présente invention, la jante est destinée à être montée coaxiale au moyeu central de la roue. La jante est reliée au moyeu central par l’intermédiaire du flasque intérieur formant un voile d’élongation radiale, relativement à un axe de rotation de la roue. Depuis le flasque intérieur, au niveau d’un bord distant de l’axe de rotation, dit bord extérieur, relativement à une direction radiale de la jante, la jante comporte la portée cylindrique qui s’étend majoritairement dans une direction parallèle à l’axe de rotation. La porté cylindrique forme ainsi une surface annulaire qui s’étend autour de l’axe de rotation et à partir du bord extérieur du flasque intérieur. La portée cylindrique permet de supporter et maintenir en position le pneumatique formant la roue. D’une manière générale et non limitative, la jante est métallique afin de pouvoir supporter le poids du véhicule automobile sur lequel la roue est destinée à être montée.In the context of the present invention, the rim is intended to be mounted coaxially with the central hub of the wheel. The rim is connected to the central hub via the inner flange forming a radial elongation web, relative to an axis of rotation of the wheel. From the inner flange, at an edge distant from the axis of rotation, called the outer edge, relative to a radial direction of the rim, the rim comprises the cylindrical bearing surface which extends mainly in a direction parallel to the axis of rotation. The cylindrical bearing surface thus forms an annular surface which extends around the axis of rotation and from the outer edge of the inner flange. The cylindrical bearing surface makes it possible to support and hold in position the tire forming the wheel. In a general and non-limiting manner, the rim is metallic in order to be able to support the weight of the motor vehicle on which the wheel is intended to be mounted.
Dans le contexte de la présente invention, la masselotte est un corps massique de faible dimension et permettant d’augmenter localement la masse de la jante, à l’endroit où la masselotte est positionnée. L’invention n’est pas limitative d’une forme ou d’une dimension de masselotte. Dans le contexte de la présente invention, la masselotte est un corps rapporté et fixé solidairement sur la jante, au travers d’une liaison qui autorise son déplacement sur la jante, préférentiellement au niveau du rail magnétique. Ainsi, la masselotte comporte des moyens – rapportés ou non – qui lui permettent d’être attachée solidairement au rail magnétique tout en autorisant une translation le long dudit rail magnétique. Le système d’équilibrage automatique comporte une ou plusieurs masselottes, toutes attachées au rail magnétique et pouvant se déplacer le long dudit rail magnétique indépendamment les unes des autres.In the context of the present invention, the weight is a small-sized mass body that can locally increase the mass of the rim, at the location where the weight is positioned. The invention does not limit a shape or size of the weight. In the context of the present invention, the weight is a body attached and fixed securely to the rim, via a connection that allows it to move on the rim, preferably at the level of the magnetic rail. Thus, the weight comprises means – attached or not – that allow it to be attached securely to the magnetic rail while allowing translation along said magnetic rail. The automatic balancing system comprises one or more weights, all attached to the magnetic rail and able to move along said magnetic rail independently of each other.
Dans le contexte de la présente invention, le rail magnétique est un élément rapporté sur la jante afin d’autoriser le déplacement de la ou des masselottes autour de l’axe de rotation de la jante. Le rail magnétique forme préférentiellement un contour fermé autour de l’axe de rotation de la jante. Le rail magnétique est configuré pour réaliser un couplage magnétique avec chaque au moins une masselotte. A cet effet, le rail magnétique peut être du type générateur d’un champ magnétique afin de coupler magnétiquement à lui des masselottes formées dans un matériau magnétique, ou le rail magnétique peut être formé d’un matériau comportant un matériau magnétique, de sorte à ce que l’au moins une masselotte, sous l’effet d’un champ magnétique, puisse être couplée magnétiquement au rail magnétique.In the context of the present invention, the magnetic rail is an element attached to the rim in order to allow the movement of the weight(s) around the axis of rotation of the rim. The magnetic rail preferably forms a closed contour around the axis of rotation of the rim. The magnetic rail is configured to perform a magnetic coupling with each at least one weight. For this purpose, the magnetic rail may be of the type generating a magnetic field in order to magnetically couple to it weights formed in a magnetic material, or the magnetic rail may be formed of a material comprising a magnetic material, so that the at least one weight, under the effect of a magnetic field, can be magnetically coupled to the magnetic rail.
Dans le contexte de la présente invention, le gyroscope est du type d’un capteur gyroscopique configuré pour mesurer une vitesse de rotation de la jante lorsqu’elle est montée sur la roue, et/ou pour mesurer un changement de rotation de ladite jante ou de ladite roue. Ainsi, le gyroscope permet de déterminer un défaut d’équilibrage de la roue, de sorte à pouvoir ensuite piloter un déplacement d’une partie de l’au moins une masselotte afin de réduire, voire annuler, ledit défaut d’équilibrage constaté par la gyroscope.In the context of the present invention, the gyroscope is of the type of a gyroscopic sensor configured to measure a rotation speed of the rim when it is mounted on the wheel, and/or to measure a change in rotation of said rim or said wheel. Thus, the gyroscope makes it possible to determine a balancing defect of the wheel, so as to then be able to control a movement of a portion of the at least one weight in order to reduce, or even cancel, said balancing defect observed by the gyroscope.
Dans le contexte de la présente invention, l’unité de contrôle est configurée pour déplacer sélectivement tout ou partie de l’au moins une masselotte le long du rail magnétique en fonction du défaut d’équilibrage constaté par le gyroscope. Le déplacement sélectif de chaque au moins une masselotte le long du rail magnétique peut être réalisé par tout moyen.In the context of the present invention, the control unit is configured to selectively move all or part of the at least one weight along the magnetic rail depending on the balance defect observed by the gyroscope. The selective movement of each at least one weight along the magnetic rail can be achieved by any means.
Ainsi, l’invention conforme à son premier aspect permet de réduire l’usure d’un tel système d’équilibrage automatique, de le rendre plus robuste et plus fiable. Par suite, l’invention selon son premier aspect permet de réduire la fréquence d’intervention pour réaliser un réglage de l’équilibrage d’une roue équipée d’un tel système d’équilibrage automatique.Thus, the invention according to its first aspect makes it possible to reduce the wear of such an automatic balancing system, to make it more robust and more reliable. Consequently, the invention according to its first aspect makes it possible to reduce the frequency of intervention to carry out an adjustment of the balancing of a wheel equipped with such an automatic balancing system.
Le système d’équilibrage automatique conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :The automatic balancing system according to the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
- le gyroscope est solidaire du flasque intérieur de la jante. Préférentiellement, le gyroscope est situé à proximité de l’axe de rotation, du côté d’une portée inférieure du flasque intérieur, destinée à collaborer avec un moyeu de la roue ;- the gyroscope is integral with the inner flange of the rim. Preferably, the gyroscope is located near the axis of rotation, on the side of a lower bearing surface of the inner flange, intended to collaborate with a hub of the wheel;
- le rail magnétique est situé au niveau d’un bord intérieur de la jante, situé du côté du flasque intérieur. Cette configuration avantageuse permet d’améliorer un alignement entre les masselottes et le flasque intérieur de la jante, optimisant ainsi les performances du système d’équilibrage automatique selon l’invention. En particulier, la rail magnétique est situé radialement à distance de l’axe de rotation de la jante. Cette configuration avantageuse permet de maximiser une longueur d’un contour fermé formé par le rail magnétique, et d’optimiser ainsi le placement de l’au moins une masselotte autour de l’axe de rotation de la jante ;- the magnetic rail is located at an inner edge of the rim, located on the side of the inner flange. This advantageous configuration makes it possible to improve an alignment between the weights and the inner flange of the rim, thus optimizing the performance of the automatic balancing system according to the invention. In particular, the magnetic rail is located radially at a distance from the axis of rotation of the rim. This advantageous configuration makes it possible to maximize a length of a closed contour formed by the magnetic rail, and thus optimize the placement of the at least one weight around the axis of rotation of the rim;
- selon une première variante de réalisation, le rail magnétique est fixé solidairement au flasque intérieur, par tout moyen, et notamment par collage, par soudage ou par vissage par exemple. Selon une deuxième variante de réalisation, le rail magnétique est formé directement sur et à partir dudit flasque intérieur. En d’autres termes, le rail magnétique est alors issu de matière avec le flasque intérieur de la jante ;- according to a first variant embodiment, the magnetic rail is fixed integrally to the inner flange, by any means, and in particular by gluing, welding or screwing for example. According to a second variant embodiment, the magnetic rail is formed directly on and from said inner flange. In other words, the magnetic rail is then made of the same material as the inner flange of the rim;
– selon une première alternative, chaque au moins une masselotte est magnétique. En d’autres termes, chaque masselotte est formée au moins d’un matériau magnétique. Selon une deuxième alternative, chaque au moins une masselotte comporte un aimant permanent couplé à elle. Dans cette deuxième alternative, chaque masselotte comporte une première partie formée d’un matériau amagnétique et une deuxième partie formée d’un matériau magnétique – par exemple l’aimant permanent. La première partie et la deuxième partie de chaque au moins une masselotte sont reliées entre elles et fixées solidairement à elle par tout moyen, par exemple par collage ;– according to a first alternative, each at least one weight is magnetic. In other words, each weight is formed at least of one magnetic material. According to a second alternative, each at least one weight comprises a permanent magnet coupled to it. In this second alternative, each weight comprises a first part formed of a non-magnetic material and a second part formed of a magnetic material – for example the permanent magnet. The first part and the second part of each at least one weight are connected to each other and fixed integrally to it by any means, for example by gluing;
- chaque au moins une masselotte comporte un actionneur configuré pour générer un effort de l’au moins une masselotte sur le rail magnétique de sorte à autoriser son déplacement. L’actionneur permet ainsi de générer et contrôler le déplacement de la masselotte associée le long du rail magnétique. L’actionneur peut être de tout type. Préférentiellement, l’actionneur est du type d’un actionneur magnétique. Par actionneur magnétique, on comprend que l’actionneur est configuré pour générer un champ magnétique variable ou d’en contrôler l’intensité, de sorte à contrôler le déplacement de la masselotte associée le long du rail magnétique. A titre d’exemple non limitatif, l’actionneur est du type d’un électroaimant ;- each at least one weight comprises an actuator configured to generate a force of the at least one weight on the magnetic rail so as to allow its movement. The actuator thus makes it possible to generate and control the movement of the associated weight along the magnetic rail. The actuator can be of any type. Preferably, the actuator is of the magnetic actuator type. By magnetic actuator, it is understood that the actuator is configured to generate a variable magnetic field or to control its intensity, so as to control the movement of the associated weight along the magnetic rail. As a non-limiting example, the actuator is of the electromagnet type;
– selon une première variante, l’unité de contrôle comporte un émetteur sans fil configuré pour émettre un signal de commande vers au moins une partie de l’au moins une masselotte afin de piloter son actionneur, chaque au moins une masselotte comportant un récepteur configuré pour réceptionner le signal de commande. Cette configuration avantageuse permet de faciliter le pilotage de l’actionneur associé à chaque au moins une masselotte, et/ou de contrôler directement le déplacement de chaque au moins une masselotte le long du rail magnétique. A titre d’exemple non limitatif, l’émetteur et le récepteur sont de type Bluetooth, Wi-Fi, ou n’importe quel système d’émission d’ondes radio ou électromagnétiques à courte distance ;– according to a first variant, the control unit comprises a wireless transmitter configured to transmit a control signal to at least part of the at least one weight in order to control its actuator, each at least one weight comprising a receiver configured to receive the control signal. This advantageous configuration makes it possible to facilitate the control of the actuator associated with each at least one weight, and/or to directly control the movement of each at least one weight along the magnetic rail. By way of non-limiting example, the transmitter and the receiver are of the Bluetooth, Wi-Fi type, or any system for transmitting radio or electromagnetic waves over a short distance;
– alternativement, selon une deuxième variante, l’unité de contrôle est reliée de manière filaire à chaque au moins une masselotte, de sorte à pouvoir transmettre un signal de commande vers au moins une partie de l’au moins une masselotte afin de piloter son actionneur.– alternatively, according to a second variant, the control unit is connected by wire to each at least one weight, so as to be able to transmit a control signal to at least part of the at least one weight in order to control its actuator.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant au moins un train roulant dont un moyeu est couplé en rotation à une jante d’un système d’équilibrage conforme au premier aspect de l’invention, ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, le véhicule automobile comportant un pneumatique associé à la jante de chaque au moins un train roulant.According to a second aspect of the invention, there is provided a motor vehicle comprising at least one running gear, a hub of which is coupled in rotation to a rim of a balancing system in accordance with the first aspect of the invention, or according to any of its improvements, the motor vehicle comprising a tire associated with the rim of each at least one running gear.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.Various embodiments of the invention are provided, incorporating, in all of their possible combinations, the various optional features set out herein.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent from the description which follows on the one hand, and from several examples of embodiment given for information purposes and without limitation with reference to the attached schematic drawings on the other hand, in which:
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.Of course, the features, variants and different embodiments of the invention may be combined with each other, in various combinations, to the extent that they are not incompatible or mutually exclusive. In particular, variants of the invention may be imagined comprising only a selection of features described below in isolation from the other features described, if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from the prior art.
En particulier, toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux, si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.In particular, all variants and embodiments described can be combined with each other, provided that there is no technical obstacle to this combination.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.In the figures, elements common to several figures retain the same reference.
En référence aux FIGURES 1 à 3, l’invention adresse un système d’équilibrage automatique 1 d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique 1 comportant :With reference to FIGURES 1 to 3, the invention relates to an automatic balancing system 1 for a motor vehicle wheel, the automatic balancing system 1 comprising:
- une jante 11 comportant un flasque intérieur 112 destiné à être couplé à un moyeu d’un train roulant du véhicule automobile, et une portée cylindrique 111 qui s’étend depuis le flasque intérieur 112, la portée cylindrique 111 étant destinée à supporter un pneumatique 14 monté autour de la portée cylindrique 111 ;- a rim 11 comprising an inner flange 112 intended to be coupled to a hub of a running gear of the motor vehicle, and a cylindrical bearing surface 111 which extends from the inner flange 112, the cylindrical bearing surface 111 being intended to support a tire 14 mounted around the cylindrical bearing surface 111;
- au moins une masselotte 15 solidaire de la jante 11 ;- at least one weight 15 secured to the rim 11;
- un rail magnétique 12 solidaire de la jante 11, l’au moins une masselotte 15 étant couplée magnétiquement au rail magnétique 12 de sorte à pouvoir être mobile en translation le long dudit rail magnétique 12 ;- a magnetic rail 12 secured to the rim 11, the at least one weight 15 being magnetically coupled to the magnetic rail 12 so as to be able to move in translation along said magnetic rail 12;
- un gyroscope 13 solidaire de la jante 11 configuré pour mesurer au moins un couple sur la jante 11 durant sa rotation ;- a gyroscope 13 secured to the rim 11 configured to measure at least one torque on the rim 11 during its rotation;
- une unité de contrôle – non visible sur les FIGURES - de l’au moins une masselotte 15 configurée pour déplacer sélectivement au moins une de l’au moins une masselotte 15 le long du rail magnétique 12 en fonction d’une mesure réalisée par le gyroscope 13.- a control unit – not visible in the FIGURES – of the at least one weight 15 configured to selectively move at least one of the at least one weight 15 along the magnetic rail 12 based on a measurement made by the gyroscope 13.
La jante 11 est préférentiellement formée d’un matériau métallique. La jante 11 supporte, au niveau d’un pourtour périphérique délimité par sa portée cylindrique 111, le pneumatique 14. La combinaison de la jante 11 et du pneumatique 14 forme une roue pour le véhicule automobile. La jante 11 est configurée pour pouvoir être couplée en rotation à un moyeu du véhicule automobile par l’intermédiaire du flasque intérieur 112. Le flasque intérieur 112 forme un voile d’élongation radiale, relativement à un axe de rotation O1 de la roue. Le flasque intérieur 112 s’étend majoritairement perpendiculairement à l’axe de rotation O1.The rim 11 is preferably formed of a metallic material. The rim 11 supports, at a peripheral periphery delimited by its cylindrical bearing surface 111, the tire 14. The combination of the rim 11 and the tire 14 forms a wheel for the motor vehicle. The rim 11 is configured to be able to be coupled in rotation to a hub of the motor vehicle by means of the inner flange 112. The inner flange 112 forms a radial elongation web, relative to an axis of rotation O1 of the wheel. The inner flange 112 extends mainly perpendicular to the axis of rotation O1.
La portée cylindrique 111 s’étend depuis un bord extérieur du flasque intérieur 112, dans une direction majoritairement parallèle à l’axe de rotation O1. La porté cylindrique forme ainsi une surface annulaire qui s’étend autour de l’axe de rotation O1 et permettant de supporter et de maintenir en position le pneumatique 14 formant la roue.The cylindrical bearing surface 111 extends from an outer edge of the inner flange 112, in a direction predominantly parallel to the axis of rotation O1. The cylindrical bearing surface thus forms an annular surface which extends around the axis of rotation O1 and makes it possible to support and maintain in position the tire 14 forming the wheel.
La jante 11 comporte avantageusement le rail magnétique 12, afin de coupler chaque au moins une masselotte 15 ,dans le but de rendre possible une translation de chaque au moins une masselotte 15, indépendamment des éventuelles autres masselottes 15 présentes sur le rail magnétique 12, autour de l’axe de rotation O1. Le rail magnétique 12 forme ainsi à la fois un rail support et un rail de guidage pour la ou les masselottes 15 embarquées sur la jante 11 en vue de son équilibrage.The rim 11 advantageously comprises the magnetic rail 12, in order to couple each at least one weight 15, in order to make possible a translation of each at least one weight 15, independently of any other weights 15 present on the magnetic rail 12, around the axis of rotation O1. The magnetic rail 12 thus forms both a support rail and a guide rail for the weight(s) 15 embedded on the rim 11 for the purpose of balancing it.
A cet effet, le rail magnétique 12 s’étend de manière circonférentielle autour de l’axe de rotation O1, à partir de la jante 11. Le rail magnétique 12 forme ainsi un contour fermé – préférentiellement circulaire – autour de l’axe de rotation O1.For this purpose, the magnetic rail 12 extends circumferentially around the axis of rotation O1, starting from the rim 11. The magnetic rail 12 thus forms a closed contour – preferably circular – around the axis of rotation O1.
Le rail magnétique 12 est préférentiellement rapporté sur la jante 11, et fixé à elle par tout moyen, préférentiellement par soudage ou par collage.The magnetic rail 12 is preferably attached to the rim 11, and fixed to it by any means, preferably by welding or by gluing.
Le rail magnétique 12 est préférentiellement situé sur le flasque intérieur 112 de la jante 11, entre le bord inférieur – du côté de l’axe de rotation O1 – et le bord extérieur – du côté de la portée cylindrique 111. Avantageusement, le rail magnétique 12 est proximal de l’axe de rotation O1, et distal de la portée cylindrique 111.The magnetic rail 12 is preferably located on the inner flange 112 of the rim 11, between the lower edge – on the side of the axis of rotation O1 – and the outer edge – on the side of the cylindrical bearing surface 111. Advantageously, the magnetic rail 12 is proximal to the axis of rotation O1, and distal to the cylindrical bearing surface 111.
Chaque masselotte 15 est ainsi couplée au rail magnétique 12, de manière à être translatable le long dudit rail magnétique 12. De manière avantageuse, chaque masselotte 15 est couplée magnétiquement au rail de guidage. A cet effet, soit la masselotte 15 est formée d’un matériau magnétique, soit la masselotte 15 comporte une partie magnétique, rapportée ou issue de matière à elle. Par exemple, la masselotte 15 peut être formée ou être associée à – c’est-à-dire fixée solidairement à – un aimant permanent.Each weight 15 is thus coupled to the magnetic rail 12, so as to be translatable along said magnetic rail 12. Advantageously, each weight 15 is magnetically coupled to the guide rail. For this purpose, either the weight 15 is formed of a magnetic material, or the weight 15 comprises a magnetic part, added or made of its own material. For example, the weight 15 may be formed or be associated with – that is to say fixed integrally to – a permanent magnet.
En regard, le rail magnétique 12 est lui aussi sensible à un tel effet magnétique. Selon une variante de réalisation, le rail magnétique 12 est configuré pour générer un champ magnétique configurable et pilotable afin de pouvoir sélectivement piloter un déplacement de chaque masselotte 15 le long dudit rail magnétique 12. Alternativement, selon une autre variante de réalisation, le rail magnétique 12 est formé ou comporte un élément magnétique – par exemple un aimant permanent – de sorte à autoriser un couplage magnétique avec la ou les masselottes 15 associées.In contrast, the magnetic rail 12 is also sensitive to such a magnetic effect. According to an alternative embodiment, the magnetic rail 12 is configured to generate a configurable and controllable magnetic field in order to be able to selectively control a movement of each weight 15 along said magnetic rail 12. Alternatively, according to another alternative embodiment, the magnetic rail 12 is formed or comprises a magnetic element – for example a permanent magnet – so as to allow magnetic coupling with the associated weight(s) 15.
Le gyroscope 13 est un capteur gyroscopique configuré pour mesurer un effet de balourd de la jante 11 lorsque, équipée d’un pneumatique 14 et en rotation autour de son axe de rotation O1, elle présente une répartition non symétrique de sa masse autour de l’axe de rotation O1. Le gyroscope 13 est fixé solidairement à la jante 11, préférentiellement à proximité de l’axe de rotation O1. En particulier, dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURE, le gyroscope 13 est solidaire du flasque intérieur 112 de la jante 11. Préférentiellement, le gyroscope 13 est situé à proximité de l’axe de rotation O1, du côté d’une portée inférieure 113 du flasque intérieur 112, destinée à collaborer avec le moyeu de la roue.The gyroscope 13 is a gyroscopic sensor configured to measure an unbalance effect of the rim 11 when, equipped with a tire 14 and rotating about its axis of rotation O1, it has a non-symmetrical distribution of its mass about the axis of rotation O1. The gyroscope 13 is fixed integrally to the rim 11, preferably near the axis of rotation O1. In particular, in the exemplary embodiment illustrated in the FIGURE, the gyroscope 13 is integral with the inner flange 112 of the rim 11. Preferably, the gyroscope 13 is located near the axis of rotation O1, on the side of a lower bearing surface 113 of the inner flange 112, intended to collaborate with the hub of the wheel.
Le système d’équilibrage automatique 1 selon l’invention fonctionne ainsi de la manière suivante : lorsque le gyroscope 13 détecte un effet de balourd sur la roue durant sa rotation, l’unité de contrôle envoie un signal de commande à au moins une de la ou des masselottes 15 équipant le rail magnétique 12. Alternativement, le signal de commande peut aussi être envoyé au rail magnétique 12. D’une manière générale, le signal de commande est envoyé à un actionneur pilotant sélectivement chaque masselotte 15 embarquée sur la jante 11 et couplée au rail magnétique 12.The automatic balancing system 1 according to the invention thus operates as follows: when the gyroscope 13 detects an unbalance effect on the wheel during its rotation, the control unit sends a control signal to at least one of the weight(s) 15 equipping the magnetic rail 12. Alternatively, the control signal can also be sent to the magnetic rail 12. Generally speaking, the control signal is sent to an actuator selectively controlling each weight 15 embedded on the rim 11 and coupled to the magnetic rail 12.
L’actionneur est configuré pour générer un déplacement relatif de la masselotte 15 associée le long du rail magnétique 12. L’actionneur est piloté par le gyroscope 13, par l’intermédiaire de l’unité de contrôle. La communication entre le gyroscope 13, l’unité de contrôle et l’actionneur correspondant peut être du type filaire ou non filaire.The actuator is configured to generate a relative movement of the associated weight 15 along the magnetic rail 12. The actuator is controlled by the gyroscope 13, via the control unit. The communication between the gyroscope 13, the control unit and the corresponding actuator may be of the wired or wireless type.
La réception du signal de commande par l’actionneur conduit à un déplacement de la masselotte 15 correspondante le long du rail magnétique 12, de sorte à réduire une amplitude du balourd mesuré par le gyroscope 13. Une boucle de contrôle permet de déterminer l’amplitude d’un tel déplacement, et sa direction le long du rail magnétique 12, de sorte à minimiser, voire annuler, l’effet de balourd mesuré par le gyroscope 13.The reception of the control signal by the actuator leads to a movement of the corresponding weight 15 along the magnetic rail 12, so as to reduce an amplitude of the unbalance measured by the gyroscope 13. A control loop makes it possible to determine the amplitude of such a movement, and its direction along the magnetic rail 12, so as to minimize, or even cancel, the unbalance effect measured by the gyroscope 13.
En synthèse, l’invention concerne un système d’équilibrage automatique 1 d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique 1 comportant une jante 11 comportant un flasque intérieur 112 et une portée cylindrique 111 qui s’étend depuis le flasque intérieur 112, au moins une masselotte 15 solidaire de la jante 11, chaque masselotte 15 étant couplée magnétiquement au rail magnétique 12, de sorte à autoriser un déplacement de chaque au moins une masselotte 15 le long dudit rail magnétique 12, un gyroscope 13 solidaire de la jante 11 et configuré pour mesurer un balourd sur la jante 11 lors de sa rotation, chaque au moins une masselotte 15 étant sélectivement pilotée par une unité de contrôle afin d’être déplacée le long du rail magnétique 12 de manière à minimiser le balourd mesuré par le gyroscope 13.In summary, the invention relates to an automatic balancing system 1 for a motor vehicle wheel, the automatic balancing system 1 comprising a rim 11 comprising an inner flange 112 and a cylindrical bearing surface 111 which extends from the inner flange 112, at least one weight 15 secured to the rim 11, each weight 15 being magnetically coupled to the magnetic rail 12, so as to allow movement of each at least one weight 15 along said magnetic rail 12, a gyroscope 13 secured to the rim 11 and configured to measure an unbalance on the rim 11 during its rotation, each at least one weight 15 being selectively controlled by a control unit in order to be moved along the magnetic rail 12 so as to minimize the unbalance measured by the gyroscope 13.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.Of course, the invention is not limited to the examples that have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention. In particular, the different characteristics, forms, variants and embodiments of the invention can be associated with each other in various combinations to the extent that they are not incompatible or mutually exclusive. In particular, all the variants and embodiments described above can be combined with each other.
Claims (9)
- une jante (11) comportant un flasque intérieur (112) destiné à être couplé à un moyeu d’un train roulant du véhicule automobile, et une portée cylindrique (111) qui s’étend depuis le flasque intérieur (112), la portée cylindrique (111) étant destinée à supporter un pneumatique (14) monté autour de la portée cylindrique (111) ;
- au moins une masselotte (15) solidaire de la jante (11) ;
caractérisé en ce que le système d’équilibrage automatique (1) comporte en outre :
- un rail magnétique (12) solidaire de la jante (11), l’au moins une masselotte (15) étant couplée magnétiquement au rail magnétique (12), de sorte à autoriser un déplacement de chaque au moins une masselotte (15) le long dudit rail magnétique (12) ;
- un gyroscope (13) solidaire de la jante (11) configuré pour mesurer au moins un couple sur la jante (11) durant sa rotation ;
- une unité de contrôle de l’au moins une masselotte (15) configurée pour déplacer sélectivement au moins une de l’au moins une masselotte (15) le long du rail magnétique (12) en fonction d’une mesure réalisée par le gyroscope (13).Automatic balancing system (1) for a motor vehicle wheel, the automatic balancing system (1) comprising:
- a rim (11) comprising an inner flange (112) intended to be coupled to a hub of a running gear of the motor vehicle, and a cylindrical bearing surface (111) which extends from the inner flange (112), the cylindrical bearing surface (111) being intended to support a tire (14) mounted around the cylindrical bearing surface (111);
- at least one weight (15) secured to the rim (11);
characterized in that the automatic balancing system (1) further comprises:
- a magnetic rail (12) secured to the rim (11), the at least one weight (15) being magnetically coupled to the magnetic rail (12), so as to allow movement of each at least one weight (15) along said magnetic rail (12);
- a gyroscope (13) secured to the rim (11) configured to measure at least one torque on the rim (11) during its rotation;
- a control unit of the at least one weight (15) configured to selectively move at least one of the at least one weight (15) along the magnetic rail (12) based on a measurement made by the gyroscope (13).
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR2301210A FR3145788A1 (en) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | Magnetic self-balancing system for wheel |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=85936945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2301210A Pending FR3145788A1 (en) | 2023-02-09 | 2023-02-09 | Magnetic self-balancing system for wheel |
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| FR (1) | FR3145788A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101369017B1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-03-03 | 한국타이어 주식회사 | The tire wheel mounted electromagnet cell and method for controlling uniformity of vehicle using the same |
| US20140322009A1 (en) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | Hamilton Sundstrand Corporation | Simplified Propeller Balancing System and Method |
| US8920125B2 (en) * | 2008-03-20 | 2014-12-30 | Sikorsky Aircraft Corporation | Dual frequency hub mounted vibration suppressor system |
-
2023
- 2023-02-09 FR FR2301210A patent/FR3145788A1/en active Pending
Patent Citations (3)
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