Brevet FR2965048A1 — publié le 20120323

ENSEMBLE MECANIQUE COMPORTANT DE MOYENS DE PROTECTION D'UN DISPOSITIF DE DETECTION DE LA ROTATION DE PIECES La présente invention concerne, de façon générale, le domaine des ensembles mécaniques à pièces mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre et comportant des dispositifs de détection générant des signaux fonction de la rotation de ces pièces. Plus particulièrement, l'invention concerne un ensemble mécanique comprenant une première pièce et une seconde pièce, la seconde pièce étant montée à rotation l'une par rapport à la première pièce selon un axe de rotation, l'ensemble comprenant en outre au moins un dispositif de détection adapté à générer un signal variable en fonction de la rotation relative des première et seconde pièces l'une par rapport à l'autre, l'ensemble comportant en outre un premier flasque annulaire de protection indexé en rotation par rapport à la première pièce et un second flasque annulaire de protection indexé en rotation par rapport à la seconde pièce, une portion au moins du dit dispositif de détection étant placée entre lesdits premier et second flasques annulaires. On a constaté que la durée de vie du dispositif de détection est affectée par les projections d'éléments extérieurs tels que des graviers ou des poussières ou des liquides et il est donc souhaitable d'améliorer la durée de vie de ce dispositif de détection. Dans ce contexte, la présente invention a pour but de 30 proposer un ensemble mécanique permettant d'améliorer la durée de vie de son dispositif de détection. A cette fin, l'ensemble selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule défini précédemment, est essentiellement caractérisé en ce que l'un des dits premier ou second flasques annulaires comporte une gorge annulaire et l'autre des dits premier ou second flasques annulaire comporte au moins une languette annulaire s'étendant à l'intérieur de ladite gorge annulaire de manière à ce qu'au moins une portion annulaire de ladite languette annulaire se trouve dans ladite gorge annulaire et en ce que ladite au moins une portion du dit dispositif de détection qui est placée entre lesdits premier et second flasques annulaires est située dans un volume annulaire au moins partiellement délimité en périphérie par ladite languette annulaire. Grâce à l'usage des flaques avec l'introduction d'une partie au moins d'une languette annulaire d'un des flasques dans la gorge annulaire de l'autre de ces flasques on crée un volume annulaire qui est protégé sur une portion au moins de sa périphérie par une chicane annulaire formée par la portion de languette introduite dans la gorge. La languette annulaire forme ainsi une paroi périphérique du volume annulaire et empêche un accès direct à ce volume annulaire. La portion du dispositif de détection qui est placée dans le volume annulaire est ainsi protégée contre des risques de dégradations qui peuvent être générés par des éléments se trouvant à l'extérieur de ce volume annulaire. L'invention permet donc de réduire le risque que la portion de dispositif de détection se trouvant dans la zone annulaire ne subisse des agressions comme des projections d'eau ou d'impuretés telles que des poussières, du sable, des cailloux ou des graviers. L'ensemble selon l'invention est donc avantageux car il permet de prévenir au moins partiellement le risque de dégradation de la portion du dispositif de détection placée entre les flasques par des éléments externes à la zone annulaire, l'accès à cette zone étant rendu difficile par la présence de la chicane annulaire formée par la gorge annulaire et la languette annulaire des premier et second flasques. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que le dispositif de détection comporte une cible et un capteur, la cible étant fixée au dit premier flasque dans ledit volume annulaire et le capteur étant fixé au dit second flasque, une partie au moins de ce dit capteur étant placée à l'intérieur du dit volume annulaire. Ce mode de réalisation permet d'utiliser une cible indexée à rotation avec la première pièce tournante puisque fixée sur le premier flasque et un capteur indexé à rotation avec la seconde pièce tournante puisque fixé sur le second flasque. Ainsi la cible se déplace avec la première pièce et le capteur avec la seconde pièce ce qui permet au capteur d'évaluer le déplacement relatif des première et seconde pièces en évaluant les déplacements et/ou positions de la cible par rapport au capteur. Une telle cible et la portion du capteur placées dans le volume annulaire sont ainsi protégées par la chicane et on réduit ainsi le risque de dégradation de la cible et du 15 20 capteur et par conséquent le risque de dégradation du signal généré par le capteur. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que ledit capteur soit adapté à faire varier ledit signal variable en fonction du déplacement de ladite cible par rapport au capteur. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que ladite cible soit une cible dotée d'une partie magnétique, le capteur étant adapté à détecter une variation de champ magnétique et à générer ledit signal en fonction de ladite variation de champ magnétique détectée. Le positionnement de la cible et d'une portion du capteur dans un volume annulaire protégé par la chicane est ici utile car ce volume est ainsi éloigné d'autres éléments extérieurs susceptibles de générer des perturbations électromagnétiques. Pour la mise en oeuvre de l'invention selon le précédent mode de réalisation, on peut faire en sorte que lesdits premier et second flasques soient des flasques métalliques conducteurs électriquement. 25 Le fait d'utiliser des flasques métalliques conducteurs électriquement permet de réaliser un blindage électromagnétique au moins partiel du volume annulaire dans lequel est disposée la cible ayant une partie magnétique et 30 dans lequel est disposée une portion au moins du capteur. Ainsi les flasques qui forment une chicane créent une protection du dispositif de détection contre les perturbations provenant d'éléments extérieurs au volume annulaire dont des perturbations de champ électromagnétique qui seraient nuisibles à la qualité des mesures du capteur. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que ledit second flasque auquel est fixé ledit capteur soit perforé pour permettre le passage du dit capteur au travers de cette perforation, le capteur ayant une zone de détection disposée dans ledit volume annulaire et à une distance d'éloignement par rapport à l'axe de rotation, et la cible étant fixée au dit premier flasque à une distance du dit axe de rotation, la distance d'éloignement de la zone de détection du capteur par rapport au dit axe de rotation étant égale à la distance de ladite cible par rapport au dit axe de rotation. Avec ce mode de réalisation, on rapproche le capteur de la cible pour que sa zone de détection soit dans le volume annulaire protégé et à proximité de la cible. Les distances d'éloignement de la cible et de la zone de détection du capteur par rapport à l'axe de rotation étant telles que la zone de détection est en vis-à-vis de la cible au moins une fois à chaque révolution de la première pièce par rapport à la seconde pièce. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que l'espace minimum entre ladite languette et ladite gorge annulaire soit inférieur à 1 mm et que la longueur de portion circulaire de languette pénétrant dans ladite gorge soit au moins supérieure à 5 mm. Cette caractéristique permet de définir une chicane créant un obstacle calibré à l'accès au volume annulaire depuis l'extérieur. Ainsi pour accéder à ce volume annulaire depuis l'extérieur le parcours dans la chicane est d'au moins 10 mm (2*5mm). La faiblesse de distance entre la languette et la gorge (moins d'1 mm) limite d'une part la taille des éléments extérieurs pouvant passer par la chicane et d'autre part réduit la probabilité qu'un élément extérieur puisse transiter de l'extérieur vers le volume interne sans toucher la gorge et/ou la languette. Plus la chicane est longue et le passage dans cette chicane est réduit et plus la probabilité de passage d'un élément externe dans le volume annulaire est réduite. En effet dès lors qu'un élément externe touche la gorge ou la languette alors que les première et seconde pièces sont en rotation l'une par rapport à l'autre on a alors un entrainement en rotation de cet élément externe par le flasque qui est en rotation et cet élément se trouve alors soumis à une force centrifuge qui a tendance à l'éloigner du volume annulaire. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que ledit dispositif de détection soit adapté à faire varier ledit signal variable en fonction de la vitesse de rotation relative des premier et second flasques l'un par rapport à l'autre. Préférentiellement la première pièce sur laquelle est fixé le premier flasque est une pièce tournante par rapport à la seconde pièce et la seconde pièce sur laquelle est fixé le second flasque est une pièce fixe par rapport à un bâti, le capteur étant préférentiellement assemblé au second flasque et la cible au premier flasque et le capteur comportant des câbles adaptés à transmettre ledit signal, ces câbles s'étendant en dehors du dit volume annulaire. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que ledit second flasque comporte au moins une perforation orientée dans une direction radiale par rapport au dit axe de rotation et reliant ledit volume annulaire à une zone externe située à l'écart du volume annulaire qui est situé entre les premier et second flasques. Cette perforation radiale permet une évacuation localisée d'éléments qui pourraient se trouver dans le volume annulaire, tels que des poussières ou des fluides. Pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut aussi faire en sorte que ladite seconde pièce soit un arbre de véhicule et que ladite première pièce qui est montée à rotation par rapport à cet arbre soit également indexée à rotation à une roue de véhicule tournante par rapport à cet arbre, ledit signal variable étant ainsi variable en fonction de la rotation relative de la roue du véhicule par rapport au dit arbre de véhicule. Ce mode de réalisation est compatible avec un système anti blocage de roue de véhicule (connu sous l'acronyme ABS) que l'on implante pour détecter la vitesse de rotation d'une roue par rapport à un arbre du véhicule et ainsi connaître sa cinétique réelle. L'invention concerne également un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs ensembles mécaniques conforme au mode de réalisation précité, le véhicule comportant en outre un système de freinage comportant un calculateur adapté à recevoir lesdits signaux variables générés par les dispositifs de détection des dits ensembles mécaniques, le système de freinage étant adapté à générer un couple de freinage de roues du véhicule en fonction des dits signaux variables reçus. L'invention est utile pour les systèmes de freinage de véhicule et en particulier pour les systèmes de freinage comportant des systèmes anti blocage de roue(s) de véhicule. En effet les flasques des ensembles mécanique de l'invention, en protégeant des portions des dispositifs de détection, permettent d'améliorer la durée de vie des dispositifs de détection et par la même la durée de vie de la fonction anti blocage du système de freinage du véhicule. La sécurité à bord d'un véhicule comprenant l'ensemble selon l'invention est donc améliorée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une vue en coupe d'un ensemble mécanique 10 de l'art antérieur comportant des premières et secondes pièces annulaires 2c, 2d montées en rotation l'une par rapport à l'autre selon un axe de rotation x-x, lesdites pièces portant des flasques 4c, 4d supportant respectivement des portions d'un dispositif de détection 3-C, ces portions étant susceptibles d'être dégradées par des éléments extérieurs tels que des graviers, des poussières ou des liquides ; la figure 2 représente une vue en coupe d'un ensemble mécanique 1 selon l'invention comprenant des première et seconde pièces 2a, 2b, montées à rotation l'une par rapport à l'autre selon un axe de rotation X-X, la première pièce 2a portant un premier flasque annulaire 4a ayant un axe de révolution propre sensiblement parallèle et confondu avec l'axe de rotation X-X et la seconde pièce 2b portant un second flasque annulaire 4b ayant un axe de révolution propre sensiblement parallèle à l'axe de rotation X-X. Les premier et second flasques 4a, 4b sont formés de manière à ce que le premier flasque 4a comporte une gorge annulaire 5 dans laquelle est introduite une languette annulaire 6 du second flasque 4b de manière à former une chicane annulaire délimitant un volume annulaire V entre ces flasques 4a, 4b. Les premier et second flasques comportent aussi respectivement un bord interne radial, ces bords s'étendant parallèlement à l'axe X-X et étant espacés entre eux d'une distance E3 permettant ainsi de former une limitation annulaire du volume annulaire V du côté intérieur de ce volume annulaire V. L'ensemble 1 de l'invention de cette figure 2 comporte aussi un dispositif de détection 3 qui est en partie positionné entre ces flasques 4a, 4b, dans le volume annulaire V protégé par la chicane annulaire. La figure 3 représente une vue en coupe de l'ensemble 1 selon l'invention présenté à la figure 2, cette coupe est réalisée selon un axe A-A perpendiculaire et sécant à l'axe X-X de rotation des première et seconde pièces 2a, 2b ; on voit sur cette figure 3 le dispositif de détection 3 qui comprend un capteur 3b et une cible 3a, ainsi que le positionnement de cette cible 3a et d'une partie 3b1 de ce capteur 3b dans le volume annulaire V protégé par la chicane. L'invention permet donc de protéger une partie 3a, 3b1 du dispositif de détection 3 se trouvant dans un volume annulaire V chicane crée perturber la ces éléments réduction du 3a, 3b1 du sécurisation formé entre deux flasques 4a, 4b. En effet la un obstacle pour les éléments susceptibles de mesure réalisée avec le capteur 3b et évite que ne s'introduisent entre les flasques 4a, 4b. La risque de détérioration de cette partie protégée dispositif de détection 3, conduit à une de la fonction de détection réalisée par le 20 25 dispositif de détection 3. On constate que la chicane qui est formée par emboitement de la languette du second flasque 4b dans la gorge du premier flasque 4a permet de définir une chicane de longueur minimale supérieure à la longueur Lmin de la partie de languette annulaire 6 introduite dans la gorge annulaire 5. Cette chicane définie : - une largeur de passage externe El entre la face interne de la gorge annulaire 5 et la face externe de la languette 6, - une distance entre l'extrémité axiale de la languette 6 et le fond de la gorge 5, - une largeur de passage interne E2 entre la face interne de la gorge 5 et la face interne de la languette annulaire 6. L'usage de cette chicane permet donc d'interdire annulaire V à des objets ayant des dimensions supérieures aux épaisseurs El, E2 et à la distance de l'extrémité de languette et du fond de gorge. La distance minimale Lmin entre la languette et la gorge est donc 30 déterminée par l'une au moins des trois dimensions précitées. l'accès au volume De préférence on choisira un écartement El supérieur à une valeur Emin de 1 mm, la distance minimale Lmin étant préférentiellement de l'ordre de 5 mm. Ces espaces permettent de maintenir un écartement entre les flasques et éviter ainsi un risque de frottement de ces flasques qui s'opposerait à la libre rotation R des première et seconde pièces 2a, 2b l'une par rapport à l'autre. Le second flasque 4b est perforé sur un côté (perforation latérale orientée radialement 7) pour introduire une partie 3b1 du capteur magnétique 3b dans le volume V. Ce capteur 3b est adapté à générer une variation du signal S en fonction de la rotation R du premier flasque par rapport au second flasque, le premier flasque portant une cible 3a dont la position relative par rapport au capteur 3b est estimée par ce capteur 3b. Préférentiellement la première pièce 2a est liée en rotation selon l'axe X-X par rapport à la première pièce 2b par l'intermédiaire d'un roulement, la première pièce 2a étant liée fixement à une roue R de véhicule et la seconde pièce 2b est un arbre de roue de véhicule. Le premier flasque 4a est fixé sur un côté axial de la première pièce 2a, grâce à un épaulement annulaire dans lequel il est monté serré et le second flasque 4b est monté serré sur la seconde pièce 2b qui est ici un arbre. Ainsi ces premier et second flasques ont des axes principaux de révolution communs et confondus avec l'axe X-X. Préférentiellement, l'un au moins des flasques est perforé radialement en partie haute par une perforation latérale 8b et en partie basse par une perforation latérale 8a de façon à permettre un écoulement, une évacuation de poussières/fluides du volume annulaire V vers la zone externe Z, ce qui contribue à maintenir une atmosphère non agressive dans le volume annulaire V et à favoriser la qualité de la mesure réalisée via le dispositif de détection 3. L'invention est particulièrement utile pour mesurer la vitesse de rotation d'une roue de véhicule, le dispositif de détection étant alors préférentiellement relié à un système antiblocage de roue. REVENDICATIONS1 Ensemble mécanique (1) comprenant une première pièce et une seconde pièce (2a, 2b), la seconde pièce (2b) étant montée à rotation l'une par rapport à la première pièce (2a) selon un axe de rotation (X-X), l'ensemble comprenant en outre au moins un dispositif de détection (3) adapté à générer un signal variable (S) en fonction de la rotation (R) relative des première et seconde pièces (2a, 2b) l'une par rapport à l'autre, l'ensemble comportant en outre un premier flasque annulaire de protection (4a) indexé en rotation par rapport à la première pièce (2a) et un second flasque annulaire de protection (4b) indexé en rotation par rapport à la seconde pièce (2b), une portion au moins du dit dispositif de détection (3) étant placée entre lesdits premier et second flasques annulaires (4a, 4b), caractérisé en ce que l'un des dits premier ou second flasques annulaires (4a, 4b) comporte une gorge annulaire (5) et l'autre des dits premier ou second flasques annulaire (4a, 4b) comporte au moins une languette annulaire (6) s'étendant à l'intérieur de ladite gorge annulaire (5) de manière à ce qu'au moins une portion annulaire de ladite languette annulaire (6) se trouve dans ladite gorge annulaire (5) et en ce que ladite au moins une portion du dit dispositif de détection (3) qui est placée entre lesdits premier et second flasques annulaires (4a, 4b) est située dans un volume annulaire (V) au moins partiellement délimité en périphérie par ladite languette annulaire (6). 2) Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de détection (3) comporte une cible (3a) et un capteur (3b), la cible (3a) étant fixée au dit premier 5flasque (4a) dans ledit volume annulaire (V) et le capteur (3b) étant fixé au dit second flasque (4b), une partie au moins de ce dit capteur (4b) étant placée à l'intérieur du dit volume annulaire (V). 3) Ensemble mécanique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit capteur (3b) est adapté à faire varier ledit signal variable (S) en fonction du déplacement de ladite cible (3a) par rapport au capteur (3b). 10 4) Ensemble mécanique selon l'une au moins des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ladite cible (3a) est une cible dotée d'une partie magnétique, le capteur (3b) étant adapté à détecter une variation de champ 15 magnétique et à générer ledit signal (S) en fonction de ladite variation de champ magnétique détectée. 5) Ensemble mécanique selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits premier et second flasques (4a, 20 4b) sont des flasques métalliques. 6) Ensemble mécanique selon l'une au moins des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit second flasque (4b) auquel est fixé ledit capteur (3b) est perforé 25 pour permettre le passage du dit capteur (3b) au travers de cette perforation (7), le capteur (3b) ayant une zone de détection (3b1) disposée dans ledit volume annulaire (V) et à une distance d'éloignement par rapport à l'axe de rotation (X-X), et la cible (3a) étant fixée au dit premier flasque 30 (4a) à une distance du dit axe de rotation (X-X), la distance d'éloignement de la zone de détection (3b1) du capteur (3b) par rapport au dit axe de rotation (X-X) étant égale à ladistance de ladite cible (3b) par rapport au dit axe de rotation (X-X). 7) Ensemble mécanique selon l'une au moins des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que l'espace minimum entre ladite languette et ladite gorge annulaire est inférieur à 1 mm et en ce que la longueur (Lmin) de portion circulaire de languette (6) pénétrant dans ladite gorge (5) est au moins supérieure à 5 mm. 8) Ensemble mécanique selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit second flasque (4b) comporte au moins une perforation orientée dans une direction radiale (8a, 8b) par rapport au dit axe de rotation (X-X) et reliant ledit volume annulaire (V) à une zone externe (Z) qui est située à l'écart du volume annulaire (V) qui est situé entre les premier et second flasques (4a, 4b). 9) Ensemble mécanique selon l'une au moins des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite seconde pièce (2b) est un arbre de véhicule et en ce que ladite première pièce (2a) qui est montée à rotation par rapport à cet arbre (2b) est également indexée à rotation à une roue de véhicule (R) tournante par rapport à cet arbre, ledit signal variable (S) étant ainsi variable en fonction de la rotation relative de la roue du véhicule par rapport au dit arbre de véhicule (2b). 10) Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs ensembles selon la revendication 9 et un système de freinage comportant un calculateur adapté àrecevoir lesdits signaux variables générés par les dispositifs de détection des dits ensembles mécaniques, le système de freinage étant adapté à générer un couple de freinage de roues du véhicule en fonction des dits signaux variables reçus.