Brevet FR2621365A1 — publié le 19890407

PALIER COMPORTANT UN CODAGE ANGULAIRE L'invention se rapporte à un palier muni d'un dispositif d'étanchéité et d'un codage angulaire pouvant être lu par un capteur. Dans certains cas déterminés, il est nécessaire de capter le mouvement de rotation des pièces tournantes, par exemple pour définir la vitesse, l'accélération,la décélération ou le sens de rotation, et en dériver des fonctions de commande ou de régulation. Des dispositifs de ce type sont en particulier également utilisés dans les systèmes dit anti-blocage des véhicules automobiles pour régler de façon optimale la force de freinage. Mais on peut aussi les employer dans des dispositifs de positionnement dans lesquels on veut placer une pièce entraînée dans des positions de consigne exactement définies. En général, on prévoit à cet effet un émetteur qui, tournant avec la pèlece tournante et comportant un:-. codage angulaire, est balayé par un capteur et déclenche, par pas angulaire. un signal pour un clrcu:- d'interprétatlon monte derrière le capteur. Un tel dispositif. servant à la détection des mouvements de rotation est, par exemple, connu par le brevet anglais 16 04 862. Sur la bague intérieure d'un roulement à billes est disposé ic: un anneau en tôle, qui est muni de dents sur sa périphérie. Sur un élément annulaire, fixe à la bague extérieure du roulement, un capteur est monté de façon que sa tête de balayage soit directement voisine des dents. L'élément annulaire est en pareil cas réalisé rigide et, en liaison avec l'anneau denté, en tôle, forme un 3oint à labyrznthe, ou est forme par une bague d'étanchéité flexible qui comporte une levre glissant sur une surface lisse de l'anneau denté en tôle. Les dents passant devant la tête de lecture du capteur déclenchent un train d'impulsions dont la fréquence constitue une mesure de la vitesse angulaire momentanée. Ce dispositif connu combine, certes, les moyens nécessaires à la détermination des mouvements de rotation à un palier étanché pour former une unité modulaire, mais à cet effet, il nécessite un élément supplémentaire sous la forme de l'anneau denté, et l'élément annulaire, assumant la fonction d'étanchéité, constitue un élément de construction compliqué et par conséquent onéreux. Les exigences imposees par cette structure particuliere empêchent par ailleurs d'utiliser dans le palier des bagues d'etanchéelte normalisées éprouvées et disponibles dans le commerce. L'inventlon a pour objet de mettre au point un palier du type précite qui se présente sous la forme d'une unité compacte. réponde aux conditions d'étanchélte exigees et qui. sans -mise en oeuvre de moyens supplementalres. puisse être universellement employé dans différents cas d'ut:lisation nécessitant une détection senscrielle des mouvements de rotation. Ce résultat est atteint selon l'invention par le falt qu'un anneau, fixe sur une bague du palier et comportant au moins une bague d'etanchéité, est muni d'un codage angulaire. Les avantages de l'invention résident en particulier dans le fait que la pièce, munie d'un codage angulaire pour la détection du mouvement de rotation, ne doit pas être prévue en plus et exclusivement à cet effet, mais sert également de logement à un joint annulaire. On a ainsi la possibilité d'utiliser des bagues d'étanchéité disponibles dans le commerce, et ce indépendamment de la forme du palier et des exigences spatiales de la détection du mouvement de rotation. Si nécessaire, on peut aussi utiliser des anneaux d'assez grande longueur afin de pouvoir loger plus d'une bague d'étanchéité et répondre ainsi aux sévères conditions d'étanchéité exigées telles qu'elles peuvent se presenter, par exemple dans les montages de roues. Pour ce faire, il n'est nl nécessaire de modlfler la construction du palier, ni de prendre des mesures particulières pour la détection du mouvement de rotation. De tels anneaux, servant de logement à une bague d'étanchéité, peuvent, en outre, être utilisés pour dlfferents types de paliers dans la mesure o les diamètres des surfaces de fixation sur le palier sont égaux, ce qui peut limiter la multiplicité des variantes chez le fabricant. Le codage angulaire, par exemple réalisé sous la forme d'une denture, peut, en outre, être placé sur d:fférentes surfaces de l'anneau servant de logement à la bague d'étanchéité pour que - en conformité des conditions de montage individuelles -il occupe une position favorable pour le capteur. A la place de dentures, on peut bien entendu prévoir aussi d'autres codages pouvant être lus de façon inductive, capacitive, optique ou de toute autre manière et avoir, de façon en soi connue, une structure contenant des informations dépendant de la position angulaire. Un autre avantage réside également dans le fait qu'en cas d'un assemblage par liaison par friction de l'anneau portant la bague d'étanchéité et de la bague de palier, on peut prévoir une surface de fixation à ajustage serré de longueur optimale pour que, en dépit du faible coût de fabrication, un glissement de l'anneau - et par conséquent une lecture erronée du codage angulaire - soit exclu, même en cas de conditions de fonctionnement difficiles. Pour finir, en cas d'exigences encore plus sevères csrncerr.ant l'etancheteé. on peut sans difficulté doter l'anneau de barrettes d'étanchéité auxquelles on peut associer une pièce de forme correspondante de manière à former un Joint à labyrinthe supplementalre. L'inventlon sera mieux comprise à l'aide de la description de modes de realisation pris comme exemples, mals non ilmitatlfs, et illustres par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 représente un premier exemple de réalisation comportant un anneau servant de logement à un joint d'étanchéité et emmanché à force sur une bague extérieure de palier; la figure 2 représente un détail de l'anneau de la figure 1; la figure 3 représente un second exemple de réalisation comportant un anneau servant de logement à un joint d'étanchéité et monté à force dans une bague extérieure de palier; la figure 4 représente une variante de la figure 3; la figure 5 représente une autre variante de la figure 3. La figure 1 représente un roulement à deux rangées de rouleaux coniques comportant une bague exterieure une bague interleure 3, en deux parties reunies en un tout par une agraffe annulaire 2, ainsi que deux couronnes de rouleaux coniques 4, 5. Sur le côté gauche de la figure, un anneau 6, servant de logement à une bague d'étanchéité, est emmanché à force par une section annulaire 7 sur la surface latérale de la bague extérieure 1 du roulement. un épaulement 8, limitant la longueur de la section annulaire 7. de l'anneau 6, venant s'appliquer sur la face frontale de la bague extérieure i L'anneau O comporte un alésage 9 muni d'une surface pour la fixation avec ajustage serré d'une bague d'étanchéité disposée à l'interleur. Il s'agit en l'occurrence d'une bague d'etancheite d'une forme disponible dans le commerce et comprenant une cornière annulaire rigide 11, une pièce élastique 12, raccordée à celle-ci et munie d'une arête d'étanchéité 13, et un ressort 15 appuyant l'arête d'étancheéité 13 sur un anneau glissant 14. A l'état monté,l'anneau glissant 14, de même que la bague intérieure 3 du roulement, sont fixés sur un axe ou un arbre. Sur sa face frontale, l'anneau 6 est, en outre, muni d'une rainure 16 formant des barrettes d'étanchéité 17, 18 qui - en liaison avec une pièce correspondante 19, placée du côté du montage du palier et schématisée par une ligne en traits mixtes - permettent de former un joint à labyrinthe. Sur la surface latérale de l'anneau 6 est usiné un codage angulaire sous la forme d'une denture 20. La figure 2 représente en détails la disposition des dents 21, telle qu'elle se présente lorsque l'on regarde dans le sens de la flèche A. Radialement en face des dents 21 et à faible distance de celles-ci, est installé un capteur 22. qui fonctionne par exemple de façon inductive et qui produit un signal à chaque fois qu'une de, 21 passe devant lui. A l'aide des dents 21 défilant par unité de temps et des signaux produits par le capteur 22, on peut détecter de façon connue, dans un circuit d'lnterpretation monte derrière, les accélérations, les decéleérations ou autres et, par exemple, les transformer en signaux de commande ou de réglage pour les systèmes d'entraînement ou les freins. La figure 3 représente un exemple de réalisation dans lequel l'anneau 23, renfermant la bague d'étanchéité, est engagé à force par une section annulaire 41 dans un logement ajusté pratiqué dans l'alésage de la bague extérieure 24 du roulement. L'anneau 23 dépasse axialement le roulement sur une longueur suffisante pour que deux bagues d'étanchéité 25,26, agissant en sens contraires, puissent être installées dans son alésage de fixation 27. Ici aussi - bien que cela ne soit pas nécessaire - on prévoit un anneau glissant 28 sur lequel les bagues d'étanchéité 25, 26 viennent s'appliquer de façon étanche. Dans ce mode de réalisation également, l'anneau 23 est engagé dans la bague extérieure 24 du rouiement jusqu'à son épaulement 29 et comporte, dans scn alésage 27, une collerette 30 qui sert de butee a 'a bague d'étanchéitée interne 26. La denture 31, formant i codage angulaire, s'étend sur la surface latérale extérieure de l'anneau 23, mais ici ne fait pas saillie au-dessus de la bague extérieure 24 du roulement, si bien que l'on peut l'installer dans un corps de palier sans tenir compte de son diametre. Le capteur 22 ainsi que la rainure 16 ou le_ barrettes d'étanchéité 17, 18 sont disposes d'une façon comparable à l'exemple de réallsa-lon selon la figure 1. L'anneau 32, renfermant le joint d'étanchéité, de l'exemple de réalisation de la figure 4 est certes, lui aussi, engage dans la bague extérieure 33 du roulement, mals il n'a une longueur prévue que pour une bague d'étanchéité 34, et la denture 35, formant le codage angulaire, est disposée sur -a face frontale. Le capteur 22 peut donc ici être disposé axialement devant le roulement. Dans la variante, illustrée à la figure 5, un anneau 36 n'est prévu que pour une bague d'étanchéité 37 laquelle est engagée à force, par une section annulaire 42, dans la bague extérieure 38 du roulement et comporte une rainure 16 ou des barrettes d'étanchéité 17, 18 pour la formation d'un joint à labyrinthe, mais qui ici, dans son alésage, en plus de la bague d'étanchéité 37 est munie de la denture 39 formant le codage angulaire. Le capteur 22 pénètre ici dans l'alésage de l'anneau 3> et detecte les mouvements de rotation sur la face interrne Une telle disposition peut, par exemple, être avantageuse la o la denture 39 doit être particulieèrement bien protégée contre les salissures, par exemple par une piece de machine - schématisee par une ligne en traits mixtes - qui est realisée sous la forme d'une pièce complementalre et qui en liaison avec les barrettes d'étanchéité 17, 16 et la rainure 16, forme avec celles-ci un joint à iabyrtinthe. REVENDICATIONS 1. Paller muni d'un dispositif d'êtanchelte et d'un codage angulaire pouvant être lu par un capteur. caractérisé par le fait qu'un anneau (6: 23; 32; 36), fixé sur une bague (1; 24, 33 * 38) du palier et comportant au moins une bague d'étanchéité (10; 25. 26; 34,373. est muni d'un codage angulaire. 2. Palier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le codage angulaire est forme par une denture (20: 31: 35; 39). 3. Palier selon la revendicatlon 2, caractérisé par le fait que la denture (20; 31; 39) est disposée sur une surface latérale ou une surface de l'alésage de l'anneau (6 23; 36) renfermant la bague d'étanchéité. 4. Palier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la denture (35) est disposée sur une surface frontale de l'anneau (32) renfermant la bague d'étanchéité. 5. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'anneau (6; 23; 36), renfermant la bague d'étanchéité, fait saillie axialement en dehors de la bague (1; 24; 38) du palier. 6. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'anneau (6; 23; 32; 36) et la bague (1; 24; 33; 38) du palier sont mutuellement raccordés par une liaison par friction au moyen de sections annulaires (7; 41; 42;) se recouvrant à la manière d'un manchon. 7. Palier selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'anneau (6; 23) et/ou la bague du palier comporte un épaulement (8; 29) délimitant la longueur du raccordement par liaison par friction. 8. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'anneau (6; 3; 36), sur sa surface frontale située du côté opposé à la bague (1; 24; 38) du palier, est muni d'une ou de plusieurs barrette(s) d'etanchéité (17, 18) pour former un Joint à labyrinthe en liaison avec une pièce complémentaire (19; 40) de forme correspondante.