Brevet FR2709703A1 — publié le 19950317

La présente invention concerne un ensemble à moyeu destiné à détecter une vitesse de rotation, et elle con- cerne plus précisément un ensemble à moyeu qui est utilisé pour le support d'une roue d'automobile, afin qu'elle puisse tourner par rapport à un appareil de suspension, et pour la détection d'une vitesse de rotation de la roue. On utilise un ensemble à moyeu pour détecter la vitesse de rotation d'une roue d'automobile afin de suppor- ter la roue d'automobile de manière qu'elle puisse tourner par rapport à l'appareil de suspension, tout en commandant le système de freinage antiblocage (ABS) ou un système de commande de traction (TCS). Un tel ensemble à moyeu destiné à détecter une vitesse de rotation est décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 907 445. La figure 1 représente un ensemble à moyeu destiné à détecter la vitesse de rotation et qui, comme représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4 907 445, comporte un tronçon 1 de flasque disposé à une partie d'extrémité axialement externe (extrémité gauche sur la figure 1) pour le support d'une roue d'automobile, un moyeu 3 ayant un premier chemin de roulement interne 2a formé à sa surface périphérique externe dans sa partie médiane et une partie filetée 5 formée à sa surface périphérique externe à sa partie d'extrémité axialement interne (extré- mité droite sur la figure 1), un organe interne 4 formant un anneau ayant un second chemin de roulement interne 2b à sa surface périphérique externe et monté à la surface périphérique externe du moyeu dans sa partie médiane, un écrou 6 vissé sur la partie filetée 5 afin qu'il exerce une pression contre la face d'extrémité interne de l'organe interne 4 en forme d'anneau, lorsqu'il est vissé, si bien que l'organe interne 4 est fixé en position prédéterminée à la surface périphérique externe du moyeu 3, un organe externe 9 en forme d'anneau ayant un double chemin de roulement externe 8a, 8b à sa surface périphérique interne et une partie 7 de montage à sa surface périphérique externe, cette partie étant destinée à être raccordée à une suspension (non représentée) assurant son support, et plusieurs éléments roulants 10 placés entre le moyeu 3 et l'organe externe 9 en forme d'anneau. Le moyeu 3 destiné à supporter la roue est supporté afin qu'il puisse tourner à l'intérieur de l'organe externe 9 supporté par la suspension. Un anneau 11 de pulsation ou une roue cylindrique de tonalité est monté sur l'organe interne 4 à sa partie axialement interne. Cet anneau ou roue 11 créateur d'impul- sions a une partie 12 à portées et à cavités à sa face d'extrémité axialement interne. Plus précisément, plusieurs régions formant des cavités circonférentielles sont placées entre plusieurs portées circonférentielles afin que la propriété magnétique de la partie d'extrémité axialement15 interne soit modifiée en direction circonférentielle, en alternance, à intervalles réguliers. Un organe 13 de couvercle est monté dans l'ouverture à l'extrémité axialement interne de l'organe externe 9 afin que l'ouverture soit couverte. Un capteur 14 est fermement monté sur le couvercle 13 et a une face axialement externe opposée à la partie 12 à portées et cavités de la roue ou de l'anneau 11 de pulsation. Pendant le fonctionnement, la roue d'une automobile est fixée au tronçon 1 de flasque à la partie axialement externe du moyeu 3 et est supportée afin qu'elle puisse tourner par rapport à la suspension qui supporte l'organe externe 9. Lorsque la roue ou l'anneau 11 monté sur l'organe interne 4 est entrainé en rotation par la roue qui tourne, le capteur 14 placé en face de la partie 12 ayant les portées et les cavités, à la face d'extrémité axiale- ment interne de la roue ou de l'anneau 11, a un signal de sortie qui change. La fréquence à laquelle change le signal de sortie du capteur 14 est proportionnelle à la vitesse de rotation de la roue de l'automobile. Ainsi, par transmission du signal de sortie du capteur 14 au dispositif de commande (non représenté), la vitesse de rotation de la roue de l'automobile est obtenue et permet la commande du système de freinage antiblocage et/ou du système de commande de traction de manière convenable. Il est difficile de réaliser l'ensemble à moyeu de la technique antérieure destiné à détecter la vitesse de rotation comme indiqué précédemment avec un faible encom- brement, et son utilisation est limitée à des automobiles de dimension relativement grande. Plus précisément, le capteur 14 est tourné axialement vers la partie 12 à portées et cavités formée à la face d'extrémité axiale de la roue ou de l'anneau de pulsation afin que la vitesse de rotation de la roue soit détectée. En conséquence, la dimension axiale du mécanisme de détection de la vitesse de rotation est grande. Pour que le coût de fabrication soit réduit, la roue ou l'anneau 11 de pulsation est formé d'un matériau magné- tique et non d'un matériau à aimant permanent, et le capteur 14 tourné vers la roue ou le capteur 11 est formé d'un organe à noyau magnétique autour duquel est bobiné un enroulement. On qualifie ce dispositif de "passif". Le capteur 14 de type passif a tendance à avoir une dimension axiale importante afin qu'il donne des signaux suffisants de sortie. Ainsi, l'ensemble à moyeu destiné à détecter la vitesse de rotation est incliné afin qu'il ait une plus grande dimension dans la direction axiale. D'autres ensembles connus à moyeu destinés à détec- ter une vitesse de rotation sont décrits dans la première publication de brevet japonais Kokai n H1l-175 502 et la première publication du modèle d'utilité japonais Kokai n H3-99 676. Dans ces ensembles à moyeu, la roue ou l'anneau de pulsation a une surface périphérique interne ou externe dont la propriété magnétique varie en direction circonférentielle, alors que le capteur a une partie de détection disposée en face de la surface périphérique interne ou externe. Il n'est cependant pas facile de réaliser ces ensembles à moyeu avec un faible encombrement parce que l'organe du noyau du capteur de type passif est monté axialement à l'intérieur. En outre, la première publication du modèle d'uti- lité japonais Kokai n H4-36 121 décrit une roue ou un anneau de pulsation tournant avec l'organe externe en forme d'anneau dont la surface périphérique interne est tournée vers un capteur. Cependant, cette structure connue a une utilisation limitée et totalement différente de celle à laquelle s'applique la présente invention. L'invention a pour objet la réalisation d'un ensemble à moyeu destiné à détecter la vitesse de rotation et ne posant pas les problèmes précités. La présente invention concerne un ensemble à moyeu destiné à détecter une vitesse de rotation, comprenant un tronçon de flasque placé à une partie d'extrémité axiale- ment externe afin qu'une roue d'automobile puisse être montée sur ce tronçon de flasque, un moyeu disposé dans une partie médiane avec une surface périphérique externe munie ou non d'un anneau interne afin qu'un premier chemin de roulement interne soit formé dans cette partie, un anneau interne monté sur la surface périphérique externe du moyeu dans sa partie médiane afin que sa surface périphérique externe soit telle qu'un second chemin de roulement interne est formé sur cette partie, le moyeu ayant une partie filetée formée à sa surface périphérique externe à une partie d'extrémité axialement interne, un écrou vissé sur la partie filetée afin qu'il exerce une pression contre la face axialement interne de l'organe interne en forme d'anneau et qu'il soit serré sur la partie filetée, si bien que l'organe interne en forme d'anneau est fixé en position prédéterminée à la surface périphérique externe du moyeu, un organe externe en forme d'anneau ayant une surface périphérique externe sur laquelle est disposé un tronçon de montage destiné à supporter un dispositif de suspension et une surface périphérique interne sur laquelle sont formés plusieurs chemins externes de roulement qui sont alignés, plusieurs éléments roulants placés entre le moyeu et l'organe externe en forme d'anneau, une roue de tonalité ou un anneau de pulsation monté sur le moyeu, et un capteur supporté par l'organe externe en forme d'anneau afin qu'il soit tourné vers la roue ou l'anneau de pulsation, et (a) la roue de tonalité ou l'anneau de pulsation est formé d'une plaque d'un métal magnétique traité ou usiné plastiquement, et comprend un tronçon cylindrique ayant un diamètre interne supérieur au diamètre exinscrit maximal de l'écrou, et un tronçon annulaire en forme d'anneau dépas- sant du bord de l'extrémité axiale du tronçon cylindrique afin que la surface périphérique externe du tronçon cylin- drique ait une propriété magnétique qui change en alter- nance à intervalles réguliers en direction circonféren- tielle, et (b) la roue de tonalité ou l'anneau de pulsation est fixé au moyeu, par le tronçon cylindrique placé autour de l'écrou, et le tronçon annulaire d'anneau est supporté par une portion de la partie d'extrémité axialement interne du moyeu,20 (c) l'organe externe en forme d'anneau a uneouver- ture axialement interne qui est couverte par un couvercle ayant une ouverture dans sa partie d'extrémité axialement externe, si bien que la partie d'extrémité axialement externe est montée sur la partie d'extrémité axialement25 interne de l'organe externe en forme d'anneau, et (d) le capteur est supporté à demeure par le couvercle, et la partie de détection du capteur est dirigée radialement vers la partie périphérique externe du tronçon30 cylindrique de la roue de tonalité, ou de l'anneau de pulsation. Les figures 2 et 3 représentent un mode de réalisation de l'ensemble à moyeu destiné à détecter une vitesse de rotation35 selon l'invention. Le moyeu 3 a une partie d'extrémité axialement externe (partie gauche sur la figure 2) dont la surface périphérique externe a un tronçon 1 de flasque sur lequel une roue d'automobile est destinée à être montée. Le moyeu 3 a une partie axialement médiane dont la surface périphérique externe est formée avec un premier chemin de roulement interne 2a et une partie 15 de gradin. Un organe interne 4 en forme d'anneau est monté sur la surface périphérique externe du moyeu 3, sa face d'extrémité axialement externe (face d'extrémité gauche sur la figure 2) étant en butée contre la partie 15 de gradin, et ayant un second chemin de roulement interne 2b à la surface périphérique externe de l'organe interne 4 en forme d'anneau. Bien que le premier chemin de roulement interne 2a soit directement formé à la surface périphérique externe du moyeu 3, le premier chemin de roulement interne 2a peut aussi être formé sur un organe interne en forme d'anneau (non représenté) séparé du moyeu 3, afin que l'organe interne d'anneau soit monté sur le moyeu 3 avec l'organe interne d'anneau 4. Le moyeu 3 a une partie filetée 16 à sa partie d'extrémité axialement interne de manière qu'un écrou 6 puisse être vissé sur elle. Lorsque l'écrou 6 est serré, l'anneau interne 4 est fixé en position prédéterminée à la surface périphérique externe du moyeu 3. Un organe externe 3 en forme d'anneau est placé autour du moyeu 3 et comporte une partie 7 de montage à sa surface périphérique externe dans sa partie médiane, si bien que l'organe externe 9 en forme d'anneau est fermement monté sur un appareil formant une suspension. Des chemins de roulement externes 8a, 8b opposés aux premier et second chemins de roulement internes 2a, 2b respectivement sont placés à la surface périphérique interne de l'organe externe 9 en forme d'anneau. Plusieurs éléments roulants 10 sont placés entre les premier et second chemins de roulement internes 2a, 2b et les chemins de roulement externes 8a, 8b respectivement, si bien que le moyeu peut tourner dans l'organe externe 9 d'anneau. Un joint d'étanchéité 17 est disposé entre la surface périphérique interne de l'organe externe 9, à sa partie d'extrémité axialement externe, et la surface périphérique externe du moyeu 3, et il recouvre la partie ouverte axialement externe de l'espace interne compris entre la surface périphérique interne de l'organe externe 9 et la surface périphérique externe du moyeu 3, afin que les éléments roulants 10 puissent être logés. - La partie d'extrémité axialement interne du moyeu 3 dépasse axialement vers l'intérieur par rapport à la partie filetée 16, son extrémité étant axialement à l'intérieur de la partie filetée 16. La partie d'extrémité du moyeu 3 a une surface périphérique externe sur laquelle est formée une partie 22 de surface cylindrique de diamètre uniforme afin que la roue ou l'anneau 18 de pulsation soit supporté. Le diamètre de la partie cylindrique 22 de surface est apparemment inférieur à celui du fond du filetage de la partie filetée 16. La roue ou l'anneau 18 est formé d'une plaque d'un métal magnétique, par exemple d'une plaque d'acier, obtenue par déformation plastique, par exemple par formage sous pression ou emboutissage. La roue ou l'anneau 18 comporte une partie cylin- drique interne 19 de diamètre relativement petit, une partie cylindrique externe 20 de diamètre plus grand et concentrique à la partie cylindrique interne 19, et une partie annulaire 21 destinée au raccordement des deux parties cylindriques 19 et 20 l'une à l'autre. La partie cylindrique interne 19, à l'état libre, a un diamètre interne légèrement inférieur au diamètre externe de la partie cylindrique 22, alors que la partie cylindrique externe 20 a un diamètre interne supérieur au diamètre exinscrit maximal de l'écrou 6. Plus précisément, le bord axialement externe (bord gauche des figures 2 et 3) de la partie cylindrique interne 19 est raccordé au bord axialement interne (bord d'extré- mité droite sur les figures 2 et 3) de la partie cylin- drique externe 20 par la partie annulaire 21, si bien que la roue ou l'anneau 18 a une forme générale annulaire et une forme de manivelle en coupe. La partie cylindrique externe 20 a plusieurs trous débouchants 23 placés en direction circonférentielle et régulièrement espacés. En conséquence, la propriété magnétique circonféren- tielle de la surface périphérique externe de la partie cylindrique externe 20 change en alternant à intervalles réguliers. La partie cylindrique interne 19 de la roue ou de l'anneau 18 est montée sur la partie de surface cylindrique 22 formée à la partie d'extrémité axialement interne du moyeu 3, afin que la roue ou l'anneau 18 soit fermement monté sur le moyeu 3. La partie cylindrique externe 20 est placée autour de l'écrou 6 lorsque la roue 18 est fixée au moyeu 3. Le couvercle 24 est utilisé afin qu'il recouvre la partie d'extrémité ouverte axialement interne de l'organe externe 9 en forme d'anneau, de manière que les matières étrangères telles que la poussière, l'eau de pluie, etc. ne puissent pas pénétrer dans l'organe externe 9 en forme d'anneau par la partie d'extrémité ouverte. Le couvercle 24 est formé d'une plaque métallique, par exemple d'acier inoxydable, obtenue par emboutissage, etc. Le couvercle 24 possède une ouverture à son extré- mité axialement externe et une saillie 25 en forme de flasque près de l'ouverture formée sa périphérie externe. Le couvercle 24 a un diamètre externe, dans la partie d'ouverture, qui est pratiquement égal ou légèrement inférieur au diamètre interne de la partie d'extrémité ouverte axialement interne de l'organe externe 9. En conséquence, la partie du couvercle 24 proche de l'ouver- ture peut être déplacée dans la partie d'extrémité ouverte axialement interne de l'organe externe 9 en étant ajustée jusqu'à ce que la saillie annulaire 25 vienne au contact de la face d'extrémité axialement interne de l'organe externe 9 en forme d'anneau. Le capteur 14 de type passif est supporté dans le couvercle 24 et sa position est réglée. Les signaux de sortie du capteur 14 sont transmis par un fil (non repré- senté) raccordé au connecteur 26 placé à la surface externe du couvercle 24. Le capteur 14 a une partie 27 de détection tournée radialement vers l'intérieur du couvercle 24. La partie 27 de détection est en face de la surface périphérique externe de la partie cylindrique externe 20 avec un espace 28 d'environ 0,5 à 1,0 mm lorsque le cou- vercle 24 est fermement monté dans la partie d'extrémité axialement interne de l'organe externe 9 en forme d'anneau. Le capteur 14 a un organe de noyau disposé en direction circonférentielle (direction avant-arrière de la feuille portant les figures 2 et 3) de la roue ou de l'anneau 18 de pulsation. L'organe de noyau a au moins une extrémité repliée radialement vers l'intérieur pour la formation d'une partie 27 de détection et coopérant avec la surface périphérique externe adjacente de la roue ou de l'anneau 18. La partie 27 de détection peut être formée d'une pièce polaire séparée de l'organe du noyau. L'ensemble à moyeu destiné à détecter la vitesse de rotation, comme indiqué précédemment, est utilisé pour le support rotatif d'une roue d'automobile par rapport à un appareil de suspension et pour la détection de la vitesse de rotation de la roue fermement montée sur le tronçon 1 de flasque du moyeu 3. Les opérations et le fonctionnement sont pratiquement les mêmes que ceux de l'ensemble à moyeu de la technique antérieure, décrit précédemment. Bien que le capteur 14 de type passif ait une dimension relativement grande, l'ensemble à moyeu destiné à détecter la vitesse de rotation permet le positionnement du capteur 14 radialement à l'extérieur de la roue ou de l'anneau 18, et sur une plus grande distance en direction circonférentielle, si bien que les dimensions axiale et radiale de l'ensemble à moyeu sont réduites et permettent un logement dans l'espace limité disponible dans un véhi- cule de faible dimension. Il faut noter que la partie inférieure de l'extré- mité axialement interne du couvercle 24 est partiellement évidée pour le support du capteur 14 ayant une forme en éventail en coupe, lorsqu'il est vu en direction axiale. Ainsi, le capteur 14 se déplace difficilement sous l'action des vibrations agissant en direction radiale. Le capteur 14 possède un élément de résine de synthèse ayant une dimension radiale, dans sa partie la plus proche de l'extrémité axiale, supérieure à la dimen- sion de la partie annulaire 21, de manière que la rigidité et la résistance mécanique de la partie de capteur, compre- nant le connecteur 26, soient conservées. La figure 4 représente un second mode de réalisation de l'invention. L'organe externe 9 en forme d'anneau a une partie d'extrémité ouverte axialement interne qui est recouverte par le couvercle 24a qui possède une partie cylindrique de montage ayant une partie d'extrémité axiale- ment externe en forme de manivelle en coupe. Ainsi, la partie d'extrémité axialement externe ou partie cylindrique 29 de montage est montée sur la partie d'extrémité axialement interne de l'organe externe 9 en forme d'anneau si bien que le couvercle 24a est fermement monté sur l'organe externe 9. Les autres constructions et fonctions sont pratique- ment les mêmes que celles du premier mode de réalisation. La figure 5 représente un troisième mode de réali- sation. Le moyeu 3 a une face d'extrémité axialement interne ayant une cavité circulaire 30, et la cavité 30 a une surface périphérique interne 22a de forme cylindrique de diamètre axialement uniforme. La roue ou l'anneau 18a de pulsation comprenant une partie cylindrique interne 19, une partie cylindrique externe 20 et une partie annulaire 21 telles que les parties cylindriques interne et externe 19 et 20 sont courbées et tournées dans le même sens par rapport à la partie annulaire 21. La partie cylindrique interne 19 se loge dans la partie périphérique cylindrique interne 22a, si bien que la roue ou l'anneau 18a de pulsation est fermement monté sur la partie d'extrémité axialement interne du moyeu 3. Le reste de la structure et du fonctionnement est pratiquement le même que dans le second mode de réalisation. Dans l'ensemble à moyeu de détection de la vitesse de rotation selon l'invention, la roue d'automobile est supportée par l'appareil de suspension de manière qu'elle puisse tourner, alors que la vitesse de rotation de la roue d'automobile fixée au moyeu est détectée pratiquement de la même manière que dans l'ensemble à moyeu de la technique antérieure. Dans l'ensemble à moyeu destiné à détecter la vitesse de rotation selon l'invention, comme le capteur est placé axialement à l'extérieur de la roue ou de l'anneau de pulsation, la longueur axiale totale est réduite, si bien que l'ensemble à moyeu peut être utilisé dans un espace limité d'un véhicule de faible encombrement, etc. En outre, l'organe à noyau du capteur est disposé dans la direction circonférentielle de la roue ou de l'anneau de pulsation, la longueur de l'organe à noyau est suffisamment grande, si bien que le signal de sortie du capteur est suffisamment élevé, et le capteur ne dépasse pas radialement vers l'extérieur. L'installation de l'ensemble à moyeu selon l'invention dans une automobile est facile, si bien que l'invention facilite la réalisation des automobiles. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et revendiquée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence dans ses éléments consti- tutifs sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Ensemble à moyeu destiné à détecter une vitesse de rotation, comprenant un tronçon de flasque (1) placé à une partie d'extrémité axialement externe afin qu'une roue d'automobile puisse être montée sur ce tronçon de flasque, un moyeu (3) disposé dans une partie médiane avec une surface périphérique externe munie ou non d'un anneau interne afin qu'un premier chemin de roulement interne soit formé dans cette partie, un anneau interne (4) monté sur la surface périphérique externe du moyeu (3) dans sa partie médiane afin que sa surface périphérique externe soit telle qu'un second chemin de roulement interne est formé sur cette partie, le moyeu (3) ayant une partie filetée (16) formée à sa surface périphérique externe à une partie d'extrémité axialement interne, un écrou (6) vissé sur la partie filetée afin qu'il exerce une pression contre la face axialement interne de l'organe interne (4) en forme d'anneau et qu'il soit serré sur la partie filetée, si bien que l'organe interne (4) en forme d'anneau est fixé en position prédéterminée à la surface périphérique externe du moyeu (3), un organe externe (9) en forme d'anneau ayant une surface périphérique externe sur laquelle est disposé un tronçon de montage destiné à supporter un dispositif de suspension et une surface périphérique interne sur laquelle sont formés plusieurs chemins externes de roulement qui sont alignés, plusieurs éléments roulants (10) placés entre le moyeu (3) et l'organe externe (9) en forme d'anneau, une roue de tonalité ou un anneau de pulsation (18) monté sur le moyeu, et un capteur (14) supporté par l'organe externe (9) en forme d'anneau afin qu'il soit tourné vers la roue ou l'anneau de pulsation, caractérisé en ce que (a) la roue de tonalité ou l'anneau de pulsation (18) est formé d'une plaque d'un métal magnétique traité ou usiné plastiquement, et comprend un tronçon cylindrique ayant un diamètre interne supérieur au diamètre exinscrit maximal de l'écrou, et un tronçon annulaire en forme d'anneau dépassant du bord de l'extrémité axiale du tronçon cylindrique afin que la surface périphérique externe du tronçon cylindrique ait une propriété magné- tique qui change en alternance à intervalles réguliers en direction circonférentielle, (b) la roue de tonalité ou l'anneau de pulsa- tion (18) est fixé au moyeu (3), par le tronçon cylin- drique placé autour de l'écrou, et le tronçon annulaire d'anneau est supporté par une portion de la partie d'extrémité axialement interne du moyeu, (c) l'organe externe (9) en forme d'anneau a une ouverture dans une partie d'extrémité axialement interne qui est couverte par un couvercle ayant une ouverture dans sa partie d'extrémité axialement externe, si bien que la partie d'extrémité axialement externe du couvercle est montée sur la partie d'extré- mité axialement interne de l'organe externe (9) en forme d'anneau de manière ajustée, et (d) le capteur (14) est supporté à demeure par le couvercle, et la partie de détection du capteur (14) est tournée radialement vers la partie périphérique externe du tronçon cylindrique de la roue de tonalité ou de l'anneau de pulsation. 2. Ensemble à moyeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur (14) est de type pas- sif comprenant un enroulement bobiné autour d'un organe magnétique de noyau et une partie de détection, l'organe de noyau étant dans une direction circonféren- tielle de la roue de tonalité ou de l'anneau de pulsa- tion. 3. Ensemble à moyeu selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier chemin de roulement interne est directement formé à la surface périphérique externe du moyeu. 4. Ensemble à moyeu selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyeu (3) possède un second anneau interne juxtaposé à l'anneau interne (4), et le premier chemin de roulement interne est formé sur le second anneau interne (4).