Brevet FR2908713A1 — publié le 20080523

L'invention concerne un montage de palier à roulement comprenant un dispositif de transfert sans contact d'énergie et/ou d'information entre l'organe fixe et l'organe tournant. Dans un exemple d'application, le rnontage est destiné à l'association d'une roue de véhicule automobile sur la caisse dudit véhicule, le dispositif de transfert permettant notamment que des informations provenant de la roue puissent être exploitées par les calculateurs du véhicule. En particulier, ces informations peuvent concerner les conditions de roulage de la roue, telles que la pression du pneu, les efforts subits, la vitesse de rotation, .... En outre, pour détecter ces informations au niveau de la roue, il est nécessaire de solidariser des capteurs à ladite roue. Du fait de leur disposition dans un référentiel tournant, ces capteurs ne peuvent pas être directement connectés au véhicule et doivent donc être électriquement autonomes. Pour surmonter les limitations inhérentes à cette autonomie, notamment relativement à l'utilisation de piles, il a été proposé d'utiliser des dispositifs de transfert sans contact d'énergie, par exemple basés sur le couplage magnétique entre une bobine fixe et une bobine tournante. Toutefois, l'implantation de tels dispositifs de transfert pose de nombreux problèmes. Tout d'abord, l'environnement au niveau de l'interface entre l'organe tournant et l'organe fixe impose une distance de transfert relativement faible dans un espace disponible réduit. En outre, les problèmes liés à l'étanchéité sont également critiques, et ce tant pour les composants du dispositif de transfert qu'au niveau de l'interface entre l'organe fixe et l'organe tournant. L'invention a pour but de résoudre les problèmes de l'art antérieur en proposant notamment un montage de palier dans lequel un dispositif de transfert est agencé pour être implanté en respectant les contraintes d'encombrement et d'étanchéité. 2908713 2 A cet effet, l'invention propose un montage de palier à roulement comprenant un organe fixe, un organe tournant et des corps roulants disposés dans un espace de roulement prévu entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative, ledit montage comprenant en outre un dispositif de transfert sans 5 contact d'énergie et/ou d'information entre l'organe fixe et l'organe tournant, ledit dispositif de transfert comprenant deux éléments de communication respectivement solidaires d'un organe et qui sont disposés à distance de transfert l'un de l'autre, dans lequel le dispositif de transfert comprend deux armatures porte élément de communication, lesdites armatures étant 10 respectivement solidaires de l'organe tournant et de l'organe fixe, lesdites armatures portant en outre des joints d'étanchéité qui sont disposés de sorte à étanchéifier un côté de l'espace de roulement et à former un logement annulaire étanche entre lesdites armatures, lesdits éléments de communication étant disposés dans ledit logement étanche. 15 D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un montage de palier selon un mode de réalisation de l'invention ; 20 - la figure 2 est une vue agrandie d'une partie de la figure 1 montrant plus particulièrement le dispositif de transfert. En relation avec les figures, on décrit ci-dessous un montage de palier à roulement pour le guidage en rotation d'une roue de véhicule automobile par 25 rapport à la caisse dudit véhicule. Pour ce faire, le montage comprend un organe fixe 1 destiné à être solidarisé à la caisse, un organe tournant 2 auquel la roue est destinée à être solidarisé en rotation et des corps roulants 3 disposés dans un espace de roulement prévu entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative. 30 Bien que la description soit faite en relation avec cette application particulière, l'invention trouve également son intérêt pour d'autres applications d'un montage de palier à roulement dans lesquelles il est nécessaire de transférer sans 2908713 3 contact de l'énergie et/ou des informations. Par ailleurs, les figures représentent un mode de réalisation particulier d'un montage pour roue de véhicule automobile, mais il existe un grand nombre de montages de roue dans lesquels l'homme du métier pourrait mettre en oeuvre les caractéristiques décrites ci- 1 dessous. L'organe intérieur tournant 2 comprend un moyeu 4 sur lequel est formée une bride de fixation 5 de la roue, ladite bride étant pourvue de trous axiaux 6 qui sont prévus pour coopérer avec des organes de fixation, tels que des boulons, 10 de la roue au moyeu 4. L'organe extérieur fixe 1 est une pièce généralement cylindrique qui est montée coaxialement autour du moyeu 4. L'organe fixe 1 comprend également une bride de fixation 7 à la caisse qui est pourvue de trous de fixation 8. 15 Dans le mode de réalisation représenté, la rotation relative du moyeu 4 et de l'organe fixe 1 est assurée par deux rangées de billes 3 qui sont espacées axialement et disposées dans l'espace de roulement formé entre ledit moyeu et ledit organe fixe. Les billes 3 de chaque rangée sont maintenues à équidistance 20 par une cage 9 et disposées entre des pistes de roulement intérieures et extérieures. Sur la figure 1, pour la rangée avant de billes 3 (à gauche sur la figure), la piste de roulement intérieure est formée sur la surface extérieure du moyeu 4, et la 25 piste de roulement extérieure est formée, en regard de la piste intérieure, sur la surface intérieure de l'organe fixe 1. D'autre part, pour la rangée arrière de billes 3, la piste de roulement extérieure est également formée sur la surface intérieure de l'organe fixe 1, et la piste de roulement intérieure est réalisée sur une bague 10 qui est immobilisée sur la surface extérieure du moyeu 4. 30 Le montage comprend en outre un dispositif de transfert sans contact d'énergie et/ou d'information entre l'organe fixe 1 et l'organe tournant 2. Ce type de dispositif permet notamment d'alimenter en électricité des capteurs solidaires 2908713 4 de la roue et/ou de rendre disponible des informations provenant de ladite roue. En particulier, l'information concernée peut être la pression du pneu, les efforts subits par la roue et/ou l'organe tournant 2, la vitesse de rotation, .... Les capteurs solidaires de la roue sont alors agencés pour pouvoir détecter 5 respectivement ces informations, et sont disposés de sorte à permettre cette détection. Pour ce faire, le dispositif de transfert comprend deux éléments de communication 11, 12 qui sont respectivement solidaires d'un organe 1, 2 et qui 10 sont disposés à distance de lecture l'un de l'autre. Dans le mode de réalisation représenté, les éléments de communication comprennent une bobine 11, 12, lesdites bobines étant couplées magnétiquement lorsqu'elles sont disposées à distance de lecture. En effet, de 15 façon connue, le couplage magnétique entre deux bobines 11, 12 permet de transmettre de l'énergie et/ou de l'information. La bobine 12 solidaire de l'organe tournant 2 est connectée à un ou des capteurs (non représenté) par l'intermédiaire d'une liaison filaire 13 de sorte à 20 transmettre de l'énergie au capteur et/ou les informations en provenance du capteur. De même, la bobine 11 solidaire de l'organe fixe 1 est connectée, par l'intermédiaire d'une liaison filaire 14, à une source d'énergie et/ou à un calculateur d'exploitation des informations. Par ailleurs, les éléments de communication, les capteurs et/ou le calculateur comprennent des moyens 25 permettant un traitement des informations qui soit adapté au transfert. En variante, on pourrait envisager d'autres types de connexion pour les bobines 11, 12 ou d'autres types d'éléments de communication pour le dispositif de transfert suivant l'invention. Par ailleurs, l'élément de communication solidaire 30 de l'organe tournant 2 pourrait intégrer le capteur. Le dispositif de transfert comprend deux armatures 15, 16 porte élément de communication, lesdites armatures étant respectivement solidaires de l'organe 2908713 5 fixe 1 et de l'organe tournant 2. Les armatures 15, 16, réalisées en tôle emboutie, comprennent chacune une portée axiale 15a, 16a d'association par emmanchement sur l'organe 1, 2 et une paroi radiale 15b, 16b sur laquelle l'élément de communication 11, 12 est associé. 5 Les armatures 15, 16 portent en outre des joints d'étanchéité 17, 18 qui sont disposés de sorte à étanchéifier un côté de l'espace de roulement, notamment vis-à-vis des polluants qui pourraient s'introduire dans l'espace de roulement, mais également vis-à-vis d'éventuelles fuites du lubrifiant contenu dans ledit 10 espace de roulement. Dans le mode de réalisation représenté, les armatures 15, 16 sont disposées à l'avant de l'espace de roulement de sorte à étanchéifier ce côté. Plus précisément, le dispositif de transfert est disposé dans un logement annulaire 15 formé entre la bride 5 du moyeu 4 et l'extrémité avant de l'organe fixe 1, l'armature tournante 16 étant emmanchée sur une portée extérieure du moyeu 4 et l'armature fixe 15 étant emmanchée sur une portée extérieure de l'organe fixe 1. 20 En particulier, le dispositif de transfert vient donc à la place d'un dispositif d'étanchéité classiquement utilisé dans ce type de montage. Concernant l'autre côté de l'espace de roulement, on peut prévoir un dispositif d'étanchéité classique (non représenté), ou un dispositif de transfert suivant l'invention. 25 Par ailleurs, les joints d'étanchéité 17, 18 forment un logement annulaire étanche entre les armatures 15, 16, les éléments de communication 11, 12 étant disposés dans ledit logement étanche. Ainsi, on satisfait aux contraintes de protection des éléments de communication vis-à-vis des polluants présents à l'interface entre l'organe tournant 2 et l'organe fixe 1. 30 Dans le mode de réalisation représenté, la portée radiale 16b de l'armature tournante 16 comprend une paroi inférieure 16c sur la face arrière de laquelle la bobine tournante 12 est associée, et une paroi extérieure 16d sur laquelle le 2908713 6 joint d'étanchéité 18 est surmoulé. Par ailleurs, au niveau du raccordement entre les deux parois 16c, 16d, la portée radiale 16b comprend un orifice qui est agencé pour permettre le passage de la liaison filaire 13 depuis la face arrière de l'armature 16 vers sa face avant. 5 La bobine fixe 11 est disposée sur la face avant de la portée radiale 15b de l'armature fixe 15, et au voisinage de l'extrémité intérieure de ladite portée. Un orifice est également prévu sur la portée 15b pour permettre le passage de la liaison filaire 14 depuis la face avant de l'armature 15 vers sa face arrière. En 10 outre, la liaison filaire 14 étant interposée entre la face arrière de la portée 15b et la face avant de la zone sur laquelle l'armature 15 est emmanchée, le mode de réalisation représenté prévoit un orifice de passage de ladite liaison au travers de la portée axiale 15a. 15 Par ailleurs, le joint d'étanchéité 17 est surmoulé au voisinage de l'extrémité intérieure de la portée radiale 15b. Dans cette réalisation, la bobine 11 peut être avantageusement associée à l'armature 15 par surmoulage dans le joint d'étanchéité 17. En variante, la bobine 11 peut être associée à l'armature 15 par tout autre moyen tel que le collage. 20 Le joint d'étanchéité tournant 18 comprend deux lèvres 18a, 18b superposées qui s'étendent sensiblement axialement pour venir en contact frottant sur une zone de la portée axiale 15b qui est disposée à l'extérieur par rapport à la bobine fixe 11. De même, le joint d'étanchéité fixe 17 comprend une lèvre 17a 25 qui s'étend sensiblement radialement pour venir en contact frottant sur la portée axiale 16a de l'armature tournante 16. Ainsi, le logement annulaire étanche est formé entre ces lèvres 18a, 18b, 17a, la lèvre fixe 17a empêchant l'introduction de lubrifiant, et les lèvres tournantes 18a, 18b empêchant l'introduction des polluants extérieurs au montage dans ledit logement. 30 Selon une réalisation, les joints d'étanchéité 17, 18 sont réalisés en matériau élastomère, par exemple en acrylonitrile ou analogue. En variante, lorsque le dispositif de transfert utilise des bobines 11, 12 couplées magnétiquement, on 2908713 7 peut prévoir que les joints d'étanchéité 17, 18 soient réalisés en matériau conducteur de flux magnétique. Par exemple on peut prévoir des joints 17, 18 réalisés en élastoferrite qui permettent de combiner les avantages d'une matrice élastomère relativement à l'étanchéité et des particules de ferrite 5 conductrices de flux magnétique qui sont enrobées dans ladite matrice. REVENDICATIONS 1. Montage de palier à roulement comprenant un organe fixe (1), un organe tournant (2) et des corps roulants (3) disposés dans un espace de roulement prévu entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative, ledit montage comprenant en outre un dispositif de transfert sans contact d'énergie et/ou d'information entre l'organe fixe (1) et l'organe tournant (2), ledit dispositif de transfert comprenant deux éléments de communication (11, 12) respectivement solidaires d'un organe (1, 2) et qui sont disposés à distance de transfert l'un de l'autre, ledit montage étant caractérisé en ce que le dispositif de transfert comprend deux armatures (15, 16) porte élément de communication (11, 12), lesdites armatures étant respectivement solidaires de l'organe fixe (1) et de l'organe tournant (2), lesdites armatures portant en outre des joints d'étanchéité (17, 18) qui sont disposés de sorte à étanchéifier un côté de l'espace de roulement et à former un logement annulaire étanche entre lesdites armatures, lesdits éléments de communication étant disposés dans ledit logement étanche. 2. Montage de palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins un joint d'étanchéité (17, 18) est surmoulé sur chacune des 20 armatures (15, 16). 3. Montage de palier à roulement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un élément de communication (11, 12) est associé à l'armature (15, 16) par surmoulage dans le joint d'étanchéité (17, 18). 4. Montage de palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les armatures (15, 16) comprennent chacune une portée axiale (15a, 16a) d'association à l'organe (1, 2) et une paroi radiale (15b, 16b) sur laquelle l'élément de communication (11, 12) est associé. 5. Montage de palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (17, 18) d'une armature (15, 16) 25 30 2908713 9 comprend une lèvre (17a, 18a, 18b) qui est en contact frottant sur une zone de l'autre armature (16, 15). 6. Montage de palier à roulement selon l'une quelconque des revendications 1 5 à 5, caractérisé en ce que les éléments de communication comprennent une bobine (11, 12), lesdites bobines étant couplées magnétiquement lorsqu'elles sont disposées à distance de lecture. 7. Montage de palier à roulement selon la revendication 6, caractérisé en ce ~o que les joints d'étanchéité (17, 18) sont réalisés en matériau conducteur de flux magnétique.