Brevet FR2653191A1 — publié le 19910419

-1- La présente invention concerne un roulement ou palier antifriction équipé d'un dispositif détecteur de vitesse qui délivre un signal de sortie. L'invention concerne plus particulièrement un moyen capteur de vitesse pour roulements antifriction montés sur un arbre tournant dont on peut régler la vitesse par l'intermédiaire d'un système d'asservissement en utilisant un signal de vitesse comme entrée de base de ce système. La présente invention trouve son application, tout particuliè- rement, sur un roulement de roue de véhicule automobile, pour délivrer un signal de vitesse, par exemple à un système antiblocage des freins ou à un système antipatinage des roues du véhicule. L'industrie automobile exige que dans ces roulements, le capteur de vitesse, le codeur correspondant et tous les éléments de roulement soient protégés de l'environnement, par exemple de l'eau, de la poussière et des débris du revêtement routier. Un des moyens consiste à placer le codeur entre deux rangées de corps roulants, puis à positionner le capteur de manière à ce qu'il soit centré sur le codeur. Selon la publication US-A 3.793.545, un bottier de montage du capteur est vissé dans un carter d'arbre et est centré sur une bague d'entrée dentée à force sur l'arbre tournant. *;uawauuoJlAuat ap s;uno.i d1oD sat;a JnadD ai 'napo at ia;oid auw ap axj. ari6wq S1OJ.J.a S WflWtUKW fl a1!T1pJ aJtuW ap a; ueu.inoq. an6eq e..iris uow;sa..InapoD ufl s;ue[flOJ sd..IOD Sa5UJ Xnap Sj aJUa DA 'aUU.InO; an6q aun;a axçj. anbq aun aI.JodwoD 'UOt.UaAU 0E a;uas.id eî uoîas;uawaîno ai 'i.uawaJtwwOS uawa[rIOI rip a..inat.xa anwq e sup..ina;deD rip uoç;sod î JaJotIwep . uawate6;aw..iad sanbtwouo nîd xri tiui ap toîdwa.î ;uanqtJ;UOD SUO1;eS1îO! a sawJOj. sai;uap s..inapO ap uoE.2stit;rIi awad uot; uaAut a;uasid uoas;uawaîno ai sanbu6aw saînD.oed ap &iLp anb!;y; u s au1s1 ua aribq aun aîdwaxa...oed 'a.ipua. snîd riet.iw ua nepo uri .uestîx;n ua;uawaîno.1 un1p wcioîb i.uoi ai arnp ap asodo...td as uo1UaAU!.i - SIO44a unua 1as!iLai DLLO ,tap uj i!> 5a;UT4UOD sap ai.oddns;uai\nos sop napo a1 anb aD ua apsi anbuya; ap; 8î iî awqoid u q.uawano.i np anai;xa o'. anBq ;ûs.1aAJ; aB54ad Un SUp 1.1ripOI1.U! sa ina;dD ai ario..t ap naÀow unp a;uawaîno rip anBeq aun a;ua .w!Ip aînuu aDedsa un suep aDeîd aribxuoid ano aurip dtnb 1.sa uawaîno ai '9B28LL', v-Sfl uo.wDqnd uoîas j -2- T6TE99 -3- Le mode de fixation du capteur permet, en outre, une dépose facile de celui-ci en cas de réparation ou de remplacement. Pour mieux comprendre la présente invention, on se reportera aux dessins et à la description détaillée ci-après: - La figure 1 est une vue en coupe partielle d'un roulement équipé d'un capteur et d'un codeur montés entre deux rangées de corps roulants, le codeur étant monté sur un joint torique, emmanché à force sur la bague intérieure, - La figure 2 est une vue en coupe partielle d'un roulement analogue à celui de la figure 1, dans lequel le montage du codeur sur la bague intérieure évite le jeu axial de celui-ci, - La figure 3 est une vue en coupe partielle d'un roulement analogue à celui de la figure 2, dans lequel la bague intérieure comporte une partie en saillie, constituant un épaulement qui limite le jeu axial du codeur, - La figure 4 représente une variante des dispositions relatives du codeur et du capteur, - La figure 5 est une vue en coupe partielle d'un roulement illustrant une variante de montage du codeur, - 2653191 -4- - La figure 6 est une vue en coupe partielle d'un roulement dans une variante de montage du capteur, - La figure 7 se rapporte & la variante représentée à la figure 6 selon une disposition différente du codeur et du capteur, - La figure 8 est une vue en coupe partielle d'un roulement dans lequel le capteur est monté dans la bague extérieure suivant une autre variante de montage, La figure 9 est une vue éclatée du dispositif de montage du capteur illustré sur la figure 8, - La figure 10 est une vue en coupe partielle d'un roulement illustrant une autre variante de montage du capteur, - La figure 11 est une vue en perspective du capteur et du dispositif de montage illustré sur la figure 10, - La figure 12 décrit une forme de montage modifiée du capteur, - La figure 13 est une vue en perspective du capteur monté sur le roulement de la figure 12, - Les figures 14, 15, 16 sont des vues en coupe partielles d'un roulement comportant un autre mode d'immobilisation modifié du capteur, faisant appel à un perçage - traversant la bague extérieure, - La figure 17 est une vue en coupe d'un roulement comportant une variante de montage du capteur, - La figure 18 est une vue en coupe du montage suivant l'axe 18-18 de la figure 17. Les organes communs aux roulements représentés aux différentes figures sont repérés par les mêmes références. Par ailleurs, le terme "capteur" désigne plus généralement tout système de détection incorporant un ensemble capteur sans distinction de nombre. Le roulement 12, illustré sur la figure 1, possède une bague extérieure 20, fixe par rapport à un arbre tournant non illustré sur lequel est monté le roulement, une bague intérieure 30 montée sur l'arbre tournant et pouvant donc tourner par rapport à la bague extérieure 20, deux rangées annulaires de corps roulants 40, un capteur 50, un codeur 60, un joint torique 62, deux joints d'étanchéité 70 et 72 et un séparateur ou cage 46 pour chaque rangée de corps roulants 40. La bague intérieure 30 est constituée d'un premier élément 32 et d'un second élément 34. Cette structure double facilite la mise en place des billes 40 entre les bagues 20 et 30. Le premier élément 32 comporte une première piste intérieure 42 sur sa surface extérieure. Le second élément 34 comporte une première partie axiale 35, une seconde partie axiale 37, un premier épaulement 36, constitué à la jonction des parties axiales 35 et 37, et une seconde piste intérieure 44 à la surface extérieure de la partie axiale 37. -- 2653191 -6- Le codeur 60 est monté sur le joint torique 62, emmanché à force sur la seconde partie axiale 37 de la bague intérieure 30. Ceci permet de rendre nettement moins strictes les tolérances dimensionnelles du codeur, le joint torique étant élastique et compensant donc la dispersion dimensionnelle relativement importante du codeur 60. Le joint torique 62 limite aussi le jeu axial du codeur, assurant donc son alignement axial sur le capteur 50. Les joints 70 et 72 protègent le codeur 60, le capteur 50 et les corps roulants 40 de l'environnement et permettent, le cas échéant, de maintenir de la graisse près des corps roulants. Si l'on se reporte à la figure 2 sur laquelle les références en correspondance de celles de la figure 1 ont été majorées de 100, le roulement 112 est semblable au roulement 12, mais se différencie par le mode de montage du codeur 160 sur la bague intérieure 130. La seconde partie axiale 137 du second élément 134 de la bague intérieure 130 comporte une portée conique 164, dégageant extérieurement une partie 133 à l'extrémité axiale intérieure du premier élément 132 de la bague intérieure 130. Cette partie 133 du premier élément 132 s'étend radialement vers l'extérieur, au-delà de la surface extérieure de la partie conique 164. Le codeur 160 peut ainsi s'appuyer contre l'extrémité axiale de cette partie extérieure 133, ou contre une bague d'appui 166 adjacente. Le jeu axial du codeur est donc limité par la bague d'appui 166 et la partie extérieure 133, ou par la partie extérieure 133 seule. On remarquera que la partie conique 164 -7- permet de fabriquer le codeur 160 selon les tolérances moins strictes, toute variation du diamètre du codeur pouvant Vtre compensée assez facilement lorsque l'on glisse le codeur sur la portée conique 164. Si l'on se reporte à présent aux figures 3 et 4, sur lesquelles les références en correspondance avec celles de la figure 1 ont été majorées de 200, les roulements 212 et 213 sont analogues au roulement 12 de la figure 1. Néanmoins, leur bague intérieure 230 comporte une troisième partie axiale 239. Un second épaulement 238 est constitué à la jonction des parties axiales 237 et 239. Les codeurs 260 et 261 sont montés directement sur la seconde partie axiale 237 de la bague intérieure 230, et le jeu axial des codeurs est limité par le second épaulement 238. A la figure 3, le codeur 260 et le capteur 250 sont séparés dans le sens radial, alors que sur la figure 4, le codeur 261 et le capteur 251 sont séparés dans le sens axial. Si l'on se reporte à présent à la figure 5, sur laquelle les références en correspondance avec celles de la figure i ont été majorées de 300, le roulement 312 est très semblable au roulement 212 de la figure 3. La seule différence entre les roulements 212 et 312 tient au montage du codeur 360 sur une bague de fixation annulaire 368 à section C, montée à force sur la seconde partie axiale 337 de la bague intérieure 330. La bague 368 s'appuie contre le second épaulement 338, limitant ainsi le jeu axial du codeur 360. On peut, en outre, réaliser 129 leipeu a6e5uad un suep;tnpou4ut qsa 2S5 sduom a7 '9gS unaqma;ap un %a '08S aiquos ap alqg Sú un epuomeu %sa allanbel e 'iSg a;q% aun '2SS sdtSoD un apessod Fnb 0S5 una;dem un aqodwoa '9 aun6i. el ap 2147 uawalnoJ ne an6oleue '2TS;uawalnoa al '00S ap saaocew qq quo T aun6îT el ap sallam atAe- amuepuodsauuom ua samuauJa_ sal sallanbsal ns '6 %a 8 sanrTj. xne;uasgsd e aquodai as uo,l FS À;uawalexe seuedqs quos T1g7 unapo al qa lSç rnaqdez el ' aunT_. el ans a'9 asn6iT. el Jns leipeJ suas al suep spJeds uos UO 7 09 napom al qa OS4 nadem al anb;ej. ne uaT; L;a 9 saJn6T4 S sal a;ua amuau TjtpaledTDuTid e 'z97 sd-oa aI pquewwa qsa Ianbal suep amT_4o un que4aodwon 8S7 quoddns anbeq aun ued aDeId ua nuaquTew %a la7 a5e5iad al suep jinpou;ut sa 2S sduom al 6947 a Sp7 sanbiTJo; s;utoc xnap sal;uawa^TzA adsau oZ seeld.uos sallanbsal suep 'LS4;a ú97 sa6 o6 xnap aqodwoz 2S7 sduom al qa 1S97 a 0S7 sunaqdem xne ppuoaej Isa 08 aSiOS ap alqg un 9gS7 Jnalsza4p un;a 7+7 a;g aun 'ZS7 sduoa un ued sgnT;suoa ?uos S47 4a OS7 sunaldem sal '02 aunaTaexa an6eq el quawaleTpeJ'asSJa^eiJ; tZ jeTpe a6e5uad un 02o aJnaTJIxa an6eq aun ins 1S7 %a OS7 sina.dem sap aotiwe a e3uow un;uauquow 8E, %a 217 squawaInoJ sal '007 ap saJiocew e;;uo T aJnbT4 el ap salla Da^e aDuepuodsasJJo ua samuaJasa sal sallanbsaI OL ns ' qa 9 saun6T. xne;uasqud e aquodai as uo, l FS sazTJ4s suiow sallauuoTsuawTp saDueuglo% sap uaOlas 098 inapoz al uanbTiqe. ap TsuTe 4ue;awuad 'anbTisela nexTugew un ua 89g an6eq el S pratiqué dans la bague extérieure 520. Le perçage 521 comporte un contre- perçage 523 à son extrémité extérieure radiale. Une douille 522 est montée à force dans le contre-perçage 523, pour constituer le logement du capteur 550. La douille 522 comporte une extrémité ouverte 524 et une extrémité fermée 526. L'extrémité ouverte 524 est placée à l'extrémité intérieure du contreperçage 523 et l'extrémité fermée 526 possède un orifice 525 comportant des rainures 527 de clavette 558 qui se prolongent dans le sens radial à l'extérieur de l'orifice 525. L'orifice 525 est dimensionné de manière à recevoir le corps 552 du capteur, qui porte plusieurs clavettes 558 dépassant le corps 552 dans le sens radial. Avant d'introduire le corps 552 dans l'orifice 525, on le tourne de manière à aligner les clavettes 558 sur les rainures 527. On introduit alors les clavettes 558 dans les rainures 527 et on tourne le corps 554 de manière à désaxer les clavettes par rapport aux rainures, bloquant ainsi le capteur 550 dans le perçage 521 et dans la douille 522. On place une rondelle ondulée 528 à l'extrémité inférieure du contreperçage 523, de manière à ce que les clavettes 558 appuient sur la rondelle quand le capteur est bloqué dans la douille 522. La rondelle 528 exerce un effort axial sur les clavettes, permettant un blocage sur du capteur 550 dans la douille 522. Les figures 10 et 11, sur lesquelles les références en correspondance de celles de la figure 1 ont été majorées de 600, illustrent un roulement 612 semblable au roulement 412 illustré sur la figure 6. - 10 - Le roulement 612 exploite une variante de montage du capteur sur la bague extérieure. Le capteur 650, introduit dans un perçage radial 621, est constitué par un corps 652, d'une tte 654 et d'un détecteur 656. La tête 654 se prolonge axialement par une face d'appui 655 qui reçoit un collier ouvert 657 de blocage en serrant la surface extérieure de la bague extérieure 620. Comme on le voit mieux sur la figure , la tfte 654 comporte une surface inférieure convexe qui s'adapte parfaitement à la surface de la bague extérieure 620 et permettant ainsi un ajustement parfait de la tête 654 & la bague. Un joint torique 658 placé autour de l'extrémité extérieure du perçage 621, est calé dans une rainure annulaire 659 de la face inférieure de la tête 654, pour protéger le capteur, le codeur et les corps roulants de l'environnement. Les figures 12 et 13, sur lesquelles les références en correspondance de celles de la figure 1 ont été majorées de 700, illustrent un roulement 712 analogue au roulement 512 de la figure 8. Le perçage radial 721 de la bague extérieure 720 comporte un contre-perçage 723 à son extrémité intérieure. Le capteur 750 est constitué par un corps 752, un détecteur 756 et d'une tête 754, dont une partie 755 se prolonge dans le sens axial et permet d'extraire le capteur 750 du perçage 721, pour réparation ou remplacement. Le corps 752 comporte, sur sa surface extérieure plusieurs fentes radiales 753, et plusieurs ressorts à lames 758 sont comprimés et introduits dans les fentes, comme l'illustre la figure 13. Lorsqu'on introduit le capteur 750 dans le perçage 721, les ressorts à lame 758 se pressent - i1 - contre la surface du contre-perçage 723, positionnant ainsi de façon sûre le détecteur 756 par rapport au codeur 760. La manoeuvre de la partie 755 permet d'enfoncer complètement les ressorts à lame dans les fentes 753 et d'extraire le corps 752 du capteur du perçage radial 721. Si l'on se reporte à présent à la figure 14, le roulement 812 est analogue au roulement 412 de la figure 6. Il se différencie par la tîfé en L 854 du capteur 850, constituée d'une partie radiale 858 et d'une partie axiale 856. Un orifice radial 857 au travers de la partie axiale 858 est dimensionné de manière à pouvoir recevoir un élément d'assemblage 859, une vis par exemple, fixant la tîte 854 à la bague extérieure 820. Dans l'exemple illustré sur la figure 14, la vis 859 est fixée à un bossage 822 dépassant radialement de la bague extérieure 820. On pourra, cependant, fixer la partie radiale 858 à toute partie appropriée de la bague extérieure. Les roulements 912 et 913 des figures 15 et 16 sont semblables au roulement 412 de la figure 6. Ils se différencient par le calage du joint torique intérieur 957 dans un contre-perçage 923 ou 927 du perçage radial 921 de la bague 920 ou de la bague 922 Sur la figure 15, le contreperçage est situé à l'extrémité la plus intérieure du perçage 921 et sur la figure 16 à l'intérieur de la bague extérieure 922, entre l'extrémité la plus intérieure et l'extrémité la plus extérieure du perçage radial 925. Le joint torique intérieur 957 a pour fonction de maintenir le capteur 950 dans le perçage de la bague extérieure. oz 0b sueInoJ sd.oD sap sea6uei xnap saI aJua 090T.napoa np teJawe!p ueld al suep Ieje suole;sa 9SOT unaqDa;ap a '8T aJn65x. el uns ausnIll awwoD '0201 aJnalugqxa an6eq VI jueS aAe 0TZO a6e5jad al suep %Inpouu;sa sduom al *-naldem np ESOT sdiom np ESO0 saueInuue saJnuieu sap suep sglez quos sanbiJol s;uIor sa3;uawalnou ap s4uaweIq sap;a Jna;dem np '4napom 0L np a; ueueI.-uaunsseSS sanb!Jo% suzoC xnap qa 090T Jnapom al uns qjuuaD %sa 001 jnaqdez al '0201 aJnaiJaxa an5eq el ap aD tlo un suep 4uawaleu!pnll6uol a; uow as una;den aî 'oso0 naindeD np juaaj4p a6e;uow un qawJad 2TOT; uawalno al '81 qa LT saun6 xne a4uodau as uot FS - 2 - - 13 - REVEND I CAT I ONS 1') Roulement ou palier antifriction équipé d'un dispositif détecteur de vitesse et destiné au montage sur un arbre tournant dans lequel: - une bague extérieure (20, 420, 520, 620, 720, 820, 922, 1020) fixe par. rapport à l'arbre comporte une surface intérieure et une surface extérieure, une bague intérieure (30, 130, 230, 330) formée par un premier élément (32, 132, 232) porteur d'une première piste (42) intérieure et par un deuxième élément (34, 134, 234) constitué notamment par une première partie (35, 135, 235) axiale et par une deuxième partie (37, 137, 237) axiale, un épaulement (36, 136, 236) à la jonction desdites parties axiales et une deuxième piste (44) intérieure sur l'une des parties (37, 137, 239) axiales, caractérisé par le fait que le premier élément (32, 132, 232) est disposé extérieurement à la première partie (35, 135, 235) axiale du deuxième élément (34, 134, 234) et prend appui sur l'épaulement (36, 136) et que la deuxième partie (37, 137) axiale porte un codeur (60, , 260, 261, 360, 460, 760, 1060). 2@) Roulement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le codeur (60) est monté sur un joint torique (62) qui entoure la deuxième partie (37) axiale du deuxième élément (34) de la bague intérieure (30). - 14 - 3) Roulement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la deuxième partie (137) axiale du deuxième élément (134) de la bague intérieure (130) comporte une portée (164) qui dégage radialement extérieurement une partie (133) du premier élément (132) pour - former un appui du codeur (160). ) Roulement selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le codeur (160) est en appui sur une bague (166) accolée à la partie radiale extérieure du premier élément (132). ) Roulement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le deuxième élément (234) comporte une troisième partie (239) axiale, un deuxième épaulement (238) à la jonction de ladite partie (239) avec la deuxième partie (237) sur laquelle le codeur (260, 261) prend axialement appui contre le deuxième épaulement (238), dans le but de limiter le jeu axial du codeur et maintenir l'alignement axial du codeur sur le moyen capteur. ) Roulement selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le codeur 1360) est monté sur une bague de fixation (368) sur la deuxième partie (237) et en appui sur le deuxième épaulement (238). - 15 - 7 ) Roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel la bague extérieure (420, 620, 720, 922) porte un perçage radial (421, 521, 621, 721, 921) de montage du capteur (450, 451, 750, 950), caractérisé par le fait que le capteur est fixé radialement par un moyen de fixation (458, 522, 657, 758, 957). 8 ) Roulement selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'extrémité extérieure du perçage radial (521) comporte un contre-perçage (523) dans lequel est montée à force une douille (522) qui possède une extrémité ouverte (524) et une extrémité fermée (526), un orifice de réception axial du corps (552) du capteur et des clavettes (558) de blocage dudit corps (552), une rondelle à ressort (528) logée dans la douille sur laquelle prennent appui les clavettes lorsque le capteur est bloqué dans la douille par suite d'une rotation de celui-ci. 9 ) Roulement selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le capteur (650) introduit dans le per,çage radial (621) de la bague extérieure (620) est maintenu par un organe de blocage (657) qui enserre la surface externe de ladite bague (620) et possède une face d'appui (655) dudit organe de blocage. de blocage. - 16 - 10>) Roulement selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le capteur (750) est constitué par une tete (754) d'extraction et par un corps (752) dont la surface extérieure comporte des ressorts lamellaires (758) montés à force dans un contre-perçage (723) du perçage (721). 11 ) Roulement selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le capteur (850) possède une tête (854) en L dont une aile radiale (856) est traversée par un orifice (857) de réception d'un élément de fixation (859) de ladite tete à la bague extérieure (820). 12 ) Roulement selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le moyen de fixation du capteur (950) est constitué par au moins un joint torique (957) maintenu serré sur le corps du capteur et.monté à force dans un contre-perçage (923, 927) du perçage (921, 925) de réception dudit capteur. ) Roulement selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le contre-perçage (923) débouche à l'intérieur de la bague intérieure (920). ) Roulement selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le contre-perçage (927) débouche dans le perçage (925) de montage du capteur (950) entre les extrémités radiales dudit perçage. - 17 - e) Roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le capteur (1050) est monté dans la bague extérieure (1020) et s'étend longitudinalement entre les deux rangées de corps roulants (40) dans le plan diamétral du codeur (1060).