Brevet FR2755193A1 — publié le 19980430

La présente invention concerne un palier à roulement, en particulier un palier de roue pour véhicules automobiles, du type muni d'un joint d'étanchéité et d'au moins une pièce tournante génératrice d'impulsions destinée à saisir la vitesse de rotation du palier et agissant en coordination avec au moins un capteur de vitesse de rotation. Pour beaucoup de paliers à roulement, on réclame aujourd'hui qu'ils soient équipés d'un dispositif de saisie de la vitesse de rotation. L'état de la technique consiste ainsi à équiper des paliers de roue de véhicules automobiles d'une détection de la vitesse de rotation, par exemple pour en déduire, à partir des signaux obtenus, la vitesse du véhicule et l'utiliser pour commander un système antiblocage. Pour cela, sur une pièce tournante du palier, est fixée une pièce génératrice d'impulsions et, à son voisinage immédiat, est disposé un capteur de vitesse de rotation, fixe, de telle façon que celui-ci puisse détecter respectivement la position et le mouvement de la pièce génératrice d'impulsions. Un palier à roulement comportant un disque générateur d'impulsions intégré dans le joint d'étanchéité est connu sur le document DE 37 35 070 Al. Dans ce cas, le disque générateur d'impulsions est réalisé sous la forme d'une tôle perforée. La position de la tôle perforée peut être relevée, par exemple, par une disposition appropriée d'un aimant permanent et d'un capteur de Hall. L'inconvénient de ce principe est qu'une détérioration du générateur d'impulsions en tôle perforée, placé à l'extérieur du palier, risque de se produire. Par le document EP-OS 0 607 719 Ai, il est connu d'intégrer, dans le joint d'étanchéité tournant du palier, un générateur d'impulsions, magnétisé pour être multipolaire, en élastomère, placé extérieurement dans le palier, sous la forme d'un disque de détection de patinage. Le générateur magnétique multipolaire présente l'avantage que la tête de capteur peut être choisie petite. L'inconvénient de cette disposition est toutefois que l'aimant multipolaire est disposé nu vers l'extérieur, et qu'ainsi, des particules magnétiques peuvent être attirées depuis l'environnement. Ces particules s'accumulent sur la surface externe du générateur d'impulsions et vont jusqu'à court-circuiter les aimants et peuvent conduire à des perturbations des signaux, jusqu'au défaut de fonctionnement du système de mesure de la vitesse de rotation. Le but de l'invention est donc de disposer la pièce génératrice d'impulsions de telle façon que, la pièce génératrice d'impulsions soit protégée d'un côté, de façon simple, de détériorations provenant de l'environnement, en particulier de particules magnétiques perturbatrices. Ce problème est résolu selon l'invention par un palier à roulement du type indiqué ci-dessus, caractérisé en ce que la pièce tournante génératrice d'impulsions est placée à l'intérieur du joint d'étanchéité et qu'une pièce fixe formant couvercle, non ferromagnétique, est disposée devant la pièce tournante génératrice d'impulsions de façon que la pièce génératrice d'impulsions soit protégée des influences de l'environnement et que la saisie de la vitesse de rotation effectuée par le capteur se fasse au travers de la pièce formant couvercle. L'invention prévoit avantageusement que la pièce génératrice d'impulsions soit essentiellement une roue dentée métallique, une bague à ondulations, un disque à ondulations, une bague perforée, un disque perforé, une bague magnétisée multipolaire ou un disque magnétisé multipolaire, et qu'elle soit constituée, dans la zone de fonctionnement, d'acier inoxydable, de métal non ferreux ou de matière plastique. Avantageusement, selon l'invention, le capteur de vitesse de rotation peut être fixé directement sur la pièce formant couvercle. Une extension avantageuse de l'invention prévoit qu'en plus de la saisie de la vitesse de rotation, d'autres données, provenant d'un émetteur radio disposé au voisinage de la pièce génératrice d'impulsions, puissent être transmises, au travers de la pièce formant couvercle, à un récepteur radio disposé au voisinage du capteur de vitesse de rotation. L'émetteur radio peut être intégré dans la pièce génératrice d'impulsions et/ou le récepteur radio peut être intégré dans le capteur de vitesse de rotation. Avantageusement, l'invention prévoit également que l'état de commutation d'un circuit électronique disposé au voisinage de la pièce génératrice d'impulsions soit relevé par l'intermédiaire d'un signal radio d'une unité émettrice et réceptrice, le signal radio étant envoyé au travers de la pièce formant couvercle, et que le circuit électronique soit intégré dans la pièce génératrice d'impulsions et/ou que l'unité émettrice et réceptrice soit intégrée dans le capteur de vitesse de rotation. La pièce génératrice d'impulsions (perforée, gaufrée ou magnétisée multipolaire) est fixée à l'intérieur du palier, dans la zone du joint d'étanchéité du palier, sur la bague tournante du palier. La protection contre des influences de l'environnement - en particulier contre des particules magnétiques - est obtenue par une pièce formant couvercle. Il est essentiel que, sur la pièce formant couvercle, il s'agisse, pour le matériau utilisé, d'un matériau non ferromagnétique. Pour cela, on peut, par exemple, utiliser des aciers inoxydables déterminés, des métaux non ferreux, ou également des matières plastiques. En raison de la propriété physique suivant laquelle des matériaux non ferromagnétiques n'influencent pas les champs d'aimants permanents, une détection magnétique de la pièce génératrice d'impulsions, effectuée au travers de la pièce formant couvercle, est possible sans intervenir dans le principe de la mesure magnétique. La distance maximale acceptable entre le générateur d'impulsions et le capteur n'est donc pas diminuée par la pièce formant couvercle. Dans le cas de constructions antérieures, comme la pièce génératrice d'impulsions était disposée à l'extérieur du palier sous la forme d'une pièce tournante, le capteur devait être monté à une distance de sécurité, en perdant ainsi de l'entrefer, pour éviter au capteur d'effleurer la pièce génératrice d'impulsions. Cette fixation présentait également l'inconvénient qu'il en résultait un chaînage de tolérances plus grand pour la dimension de l'entrefer entre la pièce génératrice d'impulsions et le capteur. Mais, si on fixe la pièce formant couvercle selon l'invention sur la bague immobile du palier, il est alors possible de fixer le capteur directement sur la pièce formant couvercle, ou de l'appliquer par pression directement contre elle. Ainsi, le chaînage de tolérance pour l'entrefer peut être raccourci. De ce fait, les tolérances individuelles restantes peuvent être choisies plus grandes, et on peut ainsi économiser sur les frais de fabrication des pièces constitutives. De plus, la pièce formant couvercle selon l'invention permet également la transmission d'un éventuel signal radio supplémentaire, pour l'émission d'autres données (par exemple, la température du palier et les accélérations), depuis le palier, en traversant la pièce formant couvercle. On décrira ci-après plus en détail l'invention sur deux exemples d'exécution, en référence aux dessins, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe de la zone d'étanchéité d'un palier à roulement selon l'invention, comportant une bague tournante intérieure; la figure 2 est une vue en coupe de la zone d'étanchéité d'un palier à roulement selon l'invention, comportant une bague tournante extérieure; la figure 3 est une vue en coupe de la zone d'étanchéité d'un palier à roulement selon l'invention, comportant un dispositif supplémentaire pour transmission radio. La construction du palier représentée sur la figure 1 est réalisée de telle façon que, sur la bague intérieure tournante 1 du palier, est fixée une bague 3 génératrice d'impulsions, qui comporte une tôle support 3a et une bague d'impulsion 3b magnétisée pour être multipolaire. La bague d'impulsion 3b peut, dans ce cas, être constituée d'un élastomère chargé de particules magnétiques et vulcanisé sur la tôle support 3a. En principe, au lieu d'une bague d'impulsion magnétique, on peut également utiliser des bagues d'impulsion ferromagnétiques non magnétisées, comme des disques dentés, des disques perforés ou des disques ondulés. Dans ce cas, le capteur est équipé d'un aimant de travail. La pièce formant couvercle 4 en matériau non ferromagnétique est fixée sur la bague extérieure 2 et protège la bague 3 génératrice d'impulsions des influences de l'environnement. Pour une meilleure étanchéité, des lèvres d'étanchéité 5 en élastomère sont vulcanisées sur la pièce formant couvercle 4. Le capteur 6 est, par exemple, un détecteur de Hall ou un détecteur magnétorésistif et directement adjacent à la pièce formant couvercle 4. Les signaux du capteur sont envoyés par un câble 7 à une unité d'interprétation. Sur la figure 2, on a représenté une variante pour un palier comportant une bague extérieure tournante 2. Dans ce cas, la bague 3 génératrice d'impulsions est fixée sur la bague extérieure 2 et la pièce formant couvercle 4 est montée sur la bague intérieure non tournante 1. La pièce formant couvercle 4 est, de même que pour la variante représentée sur la figure 1, munie de lèvres d'étanchéité et est directement en contact avec le capteur 6, qui transmet par un câble 7, à une unité d'interprétation, les signaux relevés par la pièce 3 génératrice d'impulsions. La construction représentée sur la figure 3 correspond, en ce qui concerne le dispositif de mesure de la vitesse de rotation, à la forme d'exécution de la figure 1. Mais on a ajouté à la pièce 3 génératrice d'impulsions un émetteur radio 8 et un récepteur radio 9 intégré dans le capteur 6. L'émetteur radio 8 se trouve, de ce fait, à l'intérieur du palier, bien protégé des influences de l'environnement. Le trajet de transmission radio s'effectue vers l'extérieur au travers de la pièce formant couvercle 4, ne faisant pas. écran radio. La transmission radio peut également être faite en disposant dans le capteur 6 une unité émettrice et réceptrice, qui interroge, par l'intermédiaire d'une impulsion d'interrogation, l'état de commutation d'un circuit électronique disposé sur la pièce 3 génératrice d'impulsions à la place de l'émetteur 8. Le trajet de transmission radio traverse, également dans ce cas, la pièce formant couvercle 4, qui ne forme pas écran radio. REVENDICATIONS 1. Palier à roulement, en particulier palier de roue pour véhicules automobiles, muni d'un joint d'étanchéité de palier et d'au moins une pièce tournante (3) génératrice d'impulsions destinée à saisir la vitesse de rotation du palier et agissant en coordination avec au moins un capteur de vitesse de rotation (6), caractérisé en ce que la pièce tournante (3) génératrice d'impulsions est placée à l'intérieur du dispositif d'étanchéité et qu'une pièce fixe formant couvercle (4), non ferromagnétique, est disposée devant la pièce tournante génératrice d'impulsions de telle façon que la pièce (3) génératrice d'impulsions soit protégée des influences de l'environnement et que la saisie de la vitesse de rotation effectuée par le capteur (6) se fasse au travers de la pièce formant couvercle (4). 2. Palier à roulement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce (3) génératrice d'impulsions est essentiellement une roue dentée métallique, une bague à ondulations, un disque à ondulations, une bague perforée, un disque perforé, une bague magnétisée multipolaire ou un disque magnétisé multipolaire. 3. Palier à roulement suivant les revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la pièce formant couvercle (4) est constituée, dans la zone de fonctionnement, d'acier inoxydable, de métal non ferreux ou de matière plastique. 4. Palier à roulement suivant les revendication 1 à 3, caractérisé en ce que le capteur de vitesse de rotation (6) est fixé directement sur la pièce formant couvercle (4). 5. Palier à roulement suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'en plus de la saisie de la vitesse de rotation, d'autres données, provenant d'un émetteur radio (8) disposé au voisinage de la pièce génératrice d'impulsions, sont transmises, au travers de la pièce formant couvercle (4), à un récepteur radio (9) disposé au voisinage du capteur de vitesse de rotation (6). 6. Palier à roulement suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'émetteur radio (8) est intégré dans la pièce (3) génératrice d'impulsions et/ou que le récepteur radio (9) est intégré dans le capteur de vitesse de rotation (6). 7. Palier à roulement suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'état de commutation d'un circuit électronique disposé au voisinage de la pièce (3) génératrice d'impulsions est relevé par l'intermédiaire d'un signal radio d'une unité émettrice et réceptrice, le signal radio étant envoyé au travers de la pièce formant couvercle (4). 8. Palier à roulement suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit électronique est intégré dans la pièce (3) génératrice d'impulsions et/ou que l'unité émettrice et réceptrice est intégrée dans le capteur de vitesse de rotation (6).