Brevet FR2645924A1 — publié le 19901019

Palier préassemblé à éléments codeur et capteur additionnels L'invention concerne un palier préassemblé à élements codeur et capteur additionnels du type comportant un roulement, un anneau magnétique codeur-à pluralité de pSles nord et sud disposés cir- conférentiellement sur l'anneau d'un capteur. La publication US-A-3,742,243 décrit un générateur de signaux dans lequel un rotor porte des aimants annulaires qui est monté sur un arbre tournant à proximité d'un capteur et séparé de ce dernier par un entrefer constant aussi réduit que possible. La réalisation de l'entrefer nécessite beaucoup de soins. Par C ailleurs, lorsque le rotor est monté sur un arbre tournant dont l'axe n'est pas exactement coaxial, l'ajustement préalable de l'anneau magnétique ne peut pas Etre réalisé. L'invention a donc principalement pour objet un palier préassemblé à corps roulants dont 1 'un au moins des éléments codeur ou capteur est combiné à un moyen de montage favorisant un déplace- ment omnidirectionnel de celui-ci dans le but d'obtenir notamment un auto-alignement desdits codeur et capteur avec un entrefer nul. Selon l'invention la section radiale du moyen de montage possède une élasticité conférée par des zones fonctionnelles déformables sous l'effet de contraintes de flexion, de compression ou de cisaillement. Le palier ainsi réalisé trouve avantageusement une application sur les colonnes de direction de véhicules automobiles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparai- tront à la lecture d'exemples de réalisation non limitatifs en référence au dessin annexé. La figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un palier dont l'élément codeur est monté élastiquement sur une bague de roule- ment. La figure 2 est une demi-vue en coupe axiale d'un palier dont l'élément capteur est monté élastiquement sur une bague de roule- ment. La figure 3 est une demi-vue en coupe axiale d'un palier dont l'élément codeur est combiné-à une bague de montage élastique. Les figures 4 à 9 décrivent des exemples de réalisation du montage de l'élément codeur sur un type de bague élastique. La figure 10C est un montage de 1 'él ément codeur sur une bague 2- 2645924 amortisseur. La figure 11 est un montage de l'élément codeur sur une rondelle élastique. La figure 12 se rapporte à un montage élastique de l'élément codeur sur une douille rotative. La figure 1 décrit un palier formé par un roulement à billes 1 constitué notamment par une bague intérieure 2 tournante, une bague extérieure 3 fixe, des chemins de roulement formés sur lesdites bagues et des corps roulants 4 au contact desdits che- mins. La bague extérieure 35 s'étend coaxialement le long de la bague 2 et permet la fixation de l'élément capteur 7 immobilisé dans ladite bague extérieure 3 par tout moyen connu et notamment par des éléments d'accrochagettels que représentés à la figure 7 repus dans des poinçonnages 9 de ladite bague extérieure 3. L'élément codeur 10 est solidarisé à une bague de montage 11 par un procédé de liaison conventionnel (collage, surmoulage...) et est en contact de frottement avec l'élément capteur 7 étant en- tendu que lesdits capteur et codeur sont animés d'un mouvement relatif au cours du fonctionnement du roulement. Selon l'invention, la bague de montage 11 a une section radiale déterminée qui lui confère une élasticité omnidirectionnelle. A cet effet, la bague 11 possède une zone fonctionnelle déformable sous l'effet de contraintes de flexion, de compression ou de cisai 11 ement. Selon les figures 1 et 3, la bague 11 possède une jupe déformable illustrée parun segment élastique 12. Le contact entre le codeur 10 et le capteur 7 est de la sorte assuré dans toutes les positions relatives entre le codeur et le support du capteur quel que soit l'état de fonctionnement-dynami- que ou statique du codeur. La bague 11 est par ailleurs solidarisée directement ou indirecte- ment avec la bague 2 du roulement par tout procédé connu (fretta- ge, collage, etc...)/ et possède une section à pluralité de segments. Selon la figure 2, le codeur 10 est monté sur la bague 2 du roule- ment, tandis que le capteur 7 est encastré dans un disque déflec- teur 15 monté sur la bague 3 du roulement. La bague de montage 11 possède une élasticité axiale et radiale conférée par le segment 12 dont les appuis axiaux sur le capteur 7 et sur le déflecteur 15 sont radialement décalés. Le capteur 7 solidarisé au flanc de la bague 11 est en appui constant sur le codeur 10, quelles que soient les conditions de montage du codeur. Des exemples précités. il apparait que la section de la bague 11 pourra varier d'un exemple de montage à l'autre sans sortir aucu- nement du champ de- l'invention. 5.Par ailleurs! la bague 11 dans ses différentes formes de réalisa- tion pourra être tout aussi bien collée ou frettée directement ou indirectement par interposition d'une douille de rigidification lors d'un montage sur un arbre ou sur une bague support. La figure 4 montre à titre d'exemple un élément codeur 10 en partie encastré dans la bague 11 qui peut avantageusement compor- ter un gorge de montage 21 du codeur 11. Cette disposition faci- lite notamment la liaison du codeur avec la bague. Réciproquement, la figure 9 montre la bague 11 encastrée dans une gorge prévue sur une extension ax>:iale de l'élément codeur 10. La figure 5 illustre une unité de montage de l'élément codeur 10 et de la bague 11 qui -fait application d'une douille annulaire- 30 en t8le dans le but de favoriser l'opération de collage ou de surmoulage de la bague dans la douille et de conférer à l'ensemble une rigidité augmentée. La douille 30 peut par ailleurs comporter des épaulements 31 à l'une et/ou à l'autre de ses extrémités pour parfaire la liaison d'ensemble. La figure 6 illustre une unité de montage qui fait application d'une douille 32 destinée à renforcer la portée de montage de la bague 11. La douille 32 peut útre, le cas échéant, combinée à des coupelles de rigidification 33 ou présenter des bords de protec- tion 34 des faces extérieures de la bague 11. La figure 7 illustre une unité de montage dans laquelle la bague I1l est séparée de l'élément codeur 10 par le bord annulaire radial 36 d'une douille de maintien S'5 extérieur au contact duquel est -30 réalisée la liaison avec l'élément codeur. La figure 8 illustre une unité assemblée dans laquelle un aimant additionnel 40 est monté sur la bague 11 dans le but de pouvoir capter un signal complémentaire en cours de fonctionnement du palier. La figure 10C) illustre une unité de montage dans laquelle l'élément codeur est en appui sur une bague de montage composite 41 dont un élément amortisseur 42 est constitué à partir d'une matière com- pressible (e>xemple: caoutchouc mousse) fi>xé sur un support rigide 43 destine à 8tre monté sur une bague du roulement. Le support 4Z peut par ailleurs Etre réalisé avec une portée de guidage 44. - 4 2645924 L'élément codeur 10 peut Etre plus ou moins écarté radialement du support 43 et prendre appui sur l'élément amortisseur 42 réalisa- ble par exemple à partir de blocs angulairement séparés ou par un disque compressible. La figure 11 décrit une liaison de l'élément codeur 10C sur un disque flexible 45 au moyen d'une pluralité d'organes de fixation. Le disque 45 est constitué, soit par une rondelle pleines soit par une rondelle en partie évidée formée dans un matériau élastique- ment déformable dont la réalisation n'est pas limitée à l'exemple représenté. La figure 12 décrit une liaison de l'élément codeur 10 sur un moyeu cranté 46. L'élément codeur est en appui élastique sur une rondelle flexible 47 montée sur le moyeu ou sur une portée inter- médiaire 48. Des divers modes de réalisation de l'invention, il ressort que le contact entre le capteur et le codeur est aisément réalisable en cas de présence de défauts de centrage ou de montage. Par ailleurs lorsque la surface de contact entre l'élément codeur et capteur est lubrifiée, il est possible d'assurer également l'étanchéité du palier. Sans sortir du cadre de l'invention, il est bien évident que l'élément codeur peut-être intégré tout ou en partie dans la matière constitutive de la bague de montage telle que 11. De même, les divers agencements précités relatifs au montage de l'élément codeur sont transposables ou adaptables à l'élément capteur, sans sortir pour autant du cadre de l'invention. _G7 2645924 Revendications 1 / Palier prtassemblé à élément codeur et capteur additionnels du type comportant un anneau magnétique codeur (10) à pluralité de p6les nord et sud disposés circonférentiellement sur l'anneau codeur (10) et un capteur (7) accolé au dit codeur, caractérisé par le fait que l'un au moins des éléments codeur ou capteur est combiné à un moyen de montage (11, 41, 45, 47) dont la section radiale possède une élasticité omnidirectionnelle conférée par des zones fonctionnelles déformables sous l'effet de contrain- tes de flexion. de compression ou de cisaillement. 2 / Palier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément codeur ou capteur est retenu sur le flanc d'une bague (11) dont la section radiale comporte un segment élastique. 3 / Palier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le segment élastique de la bague (11) est constitué par au moins une branche (12) d'une section à pluralité de segments. 4 / Palier selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le segment élastique affecte la forme d'un disque (45). / Palier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lemoyen de montage (41) possède une structure composite dont un élément est formé à partir d'une matière compressible. 6 / Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 carac- térisé par le fait que la bague (11) est en partie maintenue par une douille (30, 32, 35) de rigidification. 7 / Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, ca- ractérisé par le fait que la bague (11) et l'un au moins des éléments capteur (7) ou codeur (10) ont une position mutuelle d'encastrement. - 8 / Palier selon l'une quelconque des revendications 1, 2, carac- térisé par le fait que l'élément codeur est monté en appui sur un organe flexible solidaire d'un moyeu (46). 9 / Palier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 carac- térisé par le fait que le contact entre l'élément codeur et l'élé- ment capteur est lubrifiés / Palier selon la revendication 9 caractérisé par le fait que le contact entre l'élément codeur et l'élément capteur assure l'é- tanchéité dédit paller.