Brevet FR3145788A1 — publié le 20240816

L’invention concerne un système d’équilibrage automatique (1) d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique (1) comportant une jante (11) comportant un flasque intérieur (112) et une portée cylindrique (111) qui s’étend depuis le flasque intérieur (112), au moins une masselotte solidaire de la jante (11), chaque masselotte étant couplée magnétiquement au rail magnétique (12), de sorte à autoriser un déplacement de chaque au moins une masselotte le long dudit rail magnétique (12), un gyroscope (13) solidaire de la jante (11) et configuré pour mesurer un balourd sur la jante (11) lors de sa rotation, chaque au moins une masselotte étant sélectivement pilotée par une unité de contrôle afin d’être déplacée le long du rail magnétique (12) de manière à minimiser le balourd mesuré par le gyroscope (13). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Système d’auto-équilibrage magnétique pour roue Le contexte technique de la présente invention est celui des dispositifs servant à équilibrer une roue de véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention a trait à un système d’équilibrage automatique magnétique. Dans l’état de la technique, on connait des systèmes d’équilibrage automatique comportant des masselottes intégrées sur une roue formée d’un jante et d’un pneumatique monté sur la jante, les masselottes étant rendues mobiles par l’intermédiaire d’un circuit hydraulique permettant de les déplacer sur un pourtour de la jante et/ou du pneumatique afin d’équilibrer la roue. Le déplacement des masselottes est contrôlé par un gyroscope embarqué sur la jante et permettant de mesurer un couple, et notamment un balourd, lors de la mise en rotation de la roue et résultant d’une répartition non homogène et non symétrique d’une masse de la roue elle-même. Ainsi, en cas de détection d’un balourd par le gyroscope, le système hydraulique déplace l’une des masselottes, de sorte à s’opposer au déséquilibre et à réduire l’effet du balourd. On connait de nombreux défauts et inconvénients liés à ces systèmes d’équilibrage automatique. En effet, lors du roulage sur des routes dégradées, ou par l’effet du temps, de tels systèmes d’équilibrage automatique peuvent conduire à une usure prématurée du système hydraulique entraînant une fuite d’huile sur la roue. Par suite, la fuite d’huile entraîne à son tour une attaque chimique des pièces situées à proximité de ces systèmes d’équilibrage automatique, tels que, par exemple, des organes de suspension ou des organes de direction du train roulant, conduisant à une usure prématurée de ceux-ci, voire même des pneumatiques eux-mêmes. En outre, une telle fuite d’huile conduit à un grippage des masselottes autour de la jante et/ou du pneumatique, rendant le système d’équilibrage automatique moins performant, voire inopérant. La présente invention a pour objet de proposer un nouveau système d’équilibrage automatique, afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire, en outre, à d’autres avantages. Un autre but de l’invention est de réduire l’usure d’un tel système d’équilibrage automatique, de le rendre plus robuste et plus fiable. Un autre but de l’invention est de réduire une fréquence d’intervention pour réaliser un réglage de l’équilibrage d’une roue. Un autre but de l’invention est de réduire les vibrations sur un train roulant et une direction de véhicule automobile. Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un système d’équilibrage automatique d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique comportant : - une jante comportant un flasque intérieur destiné à être couplé à un moyeu d’un train roulant du véhicule automobile, et une portée cylindrique qui s’étend depuis le flasque intérieur, la portée cylindrique étant destinée à supporter un pneumatique monté autour de la portée cylindrique ; - au moins une masselotte solidaire de la jante. Selon l’invention, le système d’équilibrage automatique comporte en outre : - un rail magnétique solidaire de la jante, l’au moins une masselotte étant couplée magnétiquement au rail magnétique, de sorte à autoriser un déplacement de chaque au moins une masselotte le long dudit rail magnétique ; - un gyroscope solidaire de la jante configuré pour mesurer au moins un couple sur la jante durant sa rotation ; - une unité de contrôle de l’au moins une masselotte configurée pour déplacer sélectivement au moins une de l’au moins une masselotte le long du rail magnétique, en fonction d’une mesure réalisée par le gyroscope. Dans le contexte de la présente invention, la jante est destinée à être montée coaxiale au moyeu central de la roue. La jante est reliée au moyeu central par l’intermédiaire du flasque intérieur formant un voile d’élongation radiale, relativement à un axe de rotation de la roue. Depuis le flasque intérieur, au niveau d’un bord distant de l’axe de rotation, dit bord extérieur, relativement à une direction radiale de la jante, la jante comporte la portée cylindrique qui s’étend majoritairement dans une direction parallèle à l’axe de rotation. La porté cylindrique forme ainsi une surface annulaire qui s’étend autour de l’axe de rotation et à partir du bord extérieur du flasque intérieur. La portée cylindrique permet de supporter et maintenir en position le pneumatique formant la roue. D’une manière générale et non limitative, la jante est métallique afin de pouvoir supporter le poids du véhicule automobile sur lequel la roue est destinée à être montée. Dans le contexte de la présente invention, la masselotte est un corps massique de faible dimension et permettant d’augmenter localement la masse de la jante, à l’endroit où la masselotte est positionnée. L’invention n’est pas limitative d’une forme ou d’une dimension de masselotte. Dans le contexte de la présente invention, la masselotte est un corps rapporté et fixé solidairement sur la jante, au travers d’une liaison qui autorise son déplacement sur la jante, préférentiellement au niveau du rail magnétique. Ainsi, la masselotte comporte des moyens – rapportés ou non – qui lui permettent d’être attachée solidairement au rail magnétique tout en autorisant une translation le long dudit rail magnétique. Le système d’équilibrage automatique comporte une ou plusieurs masselottes, toutes attachées au rail magnétique et pouvant se déplacer le long dudit rail magnétique indépendamment les unes des autres. Dans le contexte de la présente invention, le rail magnétique est un élément rapporté sur la jante afin d’autoriser le déplacement de la ou des masselottes autour de l’axe de rotation de la jante. Le rail magnétique forme préférentiellement un contour fermé autour de l’axe de rotation de la jante. Le rail magnétique est configuré pour réaliser un couplage magnétique avec chaque au moins une masselotte. A cet effet, le rail magnétique peut être du type générateur d’un champ magnétique afin de coupler magnétiquement à lui des masselottes formées dans un matériau magnétique, ou le rail magnétique peut être formé d’un matériau comportant un matériau magnétique, de sorte à ce que l’au moins une masselotte, sous l’effet d’un champ magnétique, puisse être couplée magnétiquement au rail magnétique. Dans le contexte de la présente invention, le gyroscope est du type d’un capteur gyroscopique configuré pour mesurer une vitesse de rotation de la jante lorsqu’elle est montée sur la roue, et/ou pour mesurer un changement de rotation de ladite jante ou de ladite roue. Ainsi, le gyroscope permet de déterminer un défaut d’équilibrage de la roue, de sorte à pouvoir ensuite piloter un déplacement d’une partie de l’au moins une masselotte afin de réduire, voire annuler, ledit défaut d’équilibrage constaté par la gyroscope. Dans le contexte de la présente invention, l’unité de contrôle est configurée pour déplacer sélectivement tout ou partie de l’au moins une masselotte le long du rail magnétique en fonction du défaut d’équilibrage constaté par le gyroscope. Le déplacement sélectif de chaque au moins une masselotte le long du rail magnétique peut être réalisé par tout moyen. Ainsi, l’invention conforme à son premier aspect permet de réduire l’usure d’un tel système d’équilibrage automatique, de le rendre plus robuste et plus fiable. Par suite, l’invention selon son premier aspect permet de réduire la fréquence d’intervention pour réaliser un réglage de l’équilibrage d’une roue équipée d’un tel système d’équilibrage automatique. Le système d’équilibrage automatique conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : - le gyroscope est solidaire du flasque intérieur de la jante. Préférentiellement, le gyroscope est situé à proximité de l’axe de rotation, du côté d’une portée inférieure du flasque intérieur, destinée à collaborer avec un moyeu de la roue ; - le rail magnétique est situé au niveau d’un bord intérieur de la jante, situé du côté du flasque intérieur. Cette configuration avantageuse permet d’améliorer un alignement entre les masselottes et le flasque intérieur de la jante, optimisant ainsi les performances du système d’équilibrage automatique selon l’invention. En particulier, la rail magnétique est situé radialement à distance de l’axe de rotation de la jante. Cette configuration avantageuse permet de maximiser une longueur d’un contour fermé formé par le rail magnétique, et d’optimiser ainsi le placement de l’au moins une masselotte autour de l’axe de rotation de la jante ; - selon une première variante de réalisation, le rail magnétique est fixé solidairement au flasque intérieur, par tout moyen, et notamment par collage, par soudage ou par vissage par exemple. Selon une deuxième variante de réalisation, le rail magnétique est formé directement sur et à partir dudit flasque intérieur. En d’autres termes, le rail magnétique est alors issu de matière avec le flasque intérieur de la jante ; – selon une première alternative, chaque au moins une masselotte est magnétique. En d’autres termes, chaque masselotte est formée au moins d’un matériau magnétique. Selon une deuxième alternative, chaque au moins une masselotte comporte un aimant permanent couplé à elle. Dans cette deuxième alternative, chaque masselotte comporte une première partie formée d’un matériau amagnétique et une deuxième partie formée d’un matériau magnétique – par exemple l’aimant permanent. La première partie et la deuxième partie de chaque au moins une masselotte sont reliées entre elles et fixées solidairement à elle par tout moyen, par exemple par collage ; - chaque au moins une masselotte comporte un actionneur configuré pour générer un effort de l’au moins une masselotte sur le rail magnétique de sorte à autoriser son déplacement. L’actionneur permet ainsi de générer et contrôler le déplacement de la masselotte associée le long du rail magnétique. L’actionneur peut être de tout type. Préférentiellement, l’actionneur est du type d’un actionneur magnétique. Par actionneur magnétique, on comprend que l’actionneur est configuré pour générer un champ magnétique variable ou d’en contrôler l’intensité, de sorte à contrôler le déplacement de la masselotte associée le long du rail magnétique. A titre d’exemple non limitatif, l’actionneur est du type d’un électroaimant ; – selon une première variante, l’unité de contrôle comporte un émetteur sans fil configuré pour émettre un signal de commande vers au moins une partie de l’au moins une masselotte afin de piloter son actionneur, chaque au moins une masselotte comportant un récepteur configuré pour réceptionner le signal de commande. Cette configuration avantageuse permet de faciliter le pilotage de l’actionneur associé à chaque au moins une masselotte, et/ou de contrôler directement le déplacement de chaque au moins une masselotte le long du rail magnétique. A titre d’exemple non limitatif, l’émetteur et le récepteur sont de type Bluetooth, Wi-Fi, ou n’importe quel système d’émission d’ondes radio ou électromagnétiques à courte distance ; – alternativement, selon une deuxième variante, l’unité de contrôle est reliée de manière filaire à chaque au moins une masselotte, de sorte à pouvoir transmettre un signal de commande vers au moins une partie de l’au moins une masselotte afin de piloter son actionneur. Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant au moins un train roulant dont un moyeu est couplé en rotation à une jante d’un système d’équilibrage conforme au premier aspect de l’invention, ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, le véhicule automobile comportant un pneumatique associé à la jante de chaque au moins un train roulant. Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : illustre une vue en perspective un exemple de réalisation d’un système d’équilibrage automatique conforme au premier aspect de l’invention ; illustre une vue de face du système d’équilibrage automatique de la ; illustre une vue en coupe du système d’équilibrage automatique de la . Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. En particulier, toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux, si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. En référence aux FIGURES 1 à 3, l’invention adresse un système d’équilibrage automatique 1 d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique 1 comportant : - une jante 11 comportant un flasque intérieur 112 destiné à être couplé à un moyeu d’un train roulant du véhicule automobile, et une portée cylindrique 111 qui s’étend depuis le flasque intérieur 112, la portée cylindrique 111 étant destinée à supporter un pneumatique 14 monté autour de la portée cylindrique 111 ; - au moins une masselotte 15 solidaire de la jante 11 ; - un rail magnétique 12 solidaire de la jante 11, l’au moins une masselotte 15 étant couplée magnétiquement au rail magnétique 12 de sorte à pouvoir être mobile en translation le long dudit rail magnétique 12 ; - un gyroscope 13 solidaire de la jante 11 configuré pour mesurer au moins un couple sur la jante 11 durant sa rotation ; - une unité de contrôle – non visible sur les FIGURES - de l’au moins une masselotte 15 configurée pour déplacer sélectivement au moins une de l’au moins une masselotte 15 le long du rail magnétique 12 en fonction d’une mesure réalisée par le gyroscope 13. La jante 11 est préférentiellement formée d’un matériau métallique. La jante 11 supporte, au niveau d’un pourtour périphérique délimité par sa portée cylindrique 111, le pneumatique 14. La combinaison de la jante 11 et du pneumatique 14 forme une roue pour le véhicule automobile. La jante 11 est configurée pour pouvoir être couplée en rotation à un moyeu du véhicule automobile par l’intermédiaire du flasque intérieur 112. Le flasque intérieur 112 forme un voile d’élongation radiale, relativement à un axe de rotation O1 de la roue. Le flasque intérieur 112 s’étend majoritairement perpendiculairement à l’axe de rotation O1. La portée cylindrique 111 s’étend depuis un bord extérieur du flasque intérieur 112, dans une direction majoritairement parallèle à l’axe de rotation O1. La porté cylindrique forme ainsi une surface annulaire qui s’étend autour de l’axe de rotation O1 et permettant de supporter et de maintenir en position le pneumatique 14 formant la roue. La jante 11 comporte avantageusement le rail magnétique 12, afin de coupler chaque au moins une masselotte 15 ,dans le but de rendre possible une translation de chaque au moins une masselotte 15, indépendamment des éventuelles autres masselottes 15 présentes sur le rail magnétique 12, autour de l’axe de rotation O1. Le rail magnétique 12 forme ainsi à la fois un rail support et un rail de guidage pour la ou les masselottes 15 embarquées sur la jante 11 en vue de son équilibrage. A cet effet, le rail magnétique 12 s’étend de manière circonférentielle autour de l’axe de rotation O1, à partir de la jante 11. Le rail magnétique 12 forme ainsi un contour fermé – préférentiellement circulaire – autour de l’axe de rotation O1. Le rail magnétique 12 est préférentiellement rapporté sur la jante 11, et fixé à elle par tout moyen, préférentiellement par soudage ou par collage. Le rail magnétique 12 est préférentiellement situé sur le flasque intérieur 112 de la jante 11, entre le bord inférieur – du côté de l’axe de rotation O1 – et le bord extérieur – du côté de la portée cylindrique 111. Avantageusement, le rail magnétique 12 est proximal de l’axe de rotation O1, et distal de la portée cylindrique 111. Chaque masselotte 15 est ainsi couplée au rail magnétique 12, de manière à être translatable le long dudit rail magnétique 12. De manière avantageuse, chaque masselotte 15 est couplée magnétiquement au rail de guidage. A cet effet, soit la masselotte 15 est formée d’un matériau magnétique, soit la masselotte 15 comporte une partie magnétique, rapportée ou issue de matière à elle. Par exemple, la masselotte 15 peut être formée ou être associée à – c’est-à-dire fixée solidairement à – un aimant permanent. En regard, le rail magnétique 12 est lui aussi sensible à un tel effet magnétique. Selon une variante de réalisation, le rail magnétique 12 est configuré pour générer un champ magnétique configurable et pilotable afin de pouvoir sélectivement piloter un déplacement de chaque masselotte 15 le long dudit rail magnétique 12. Alternativement, selon une autre variante de réalisation, le rail magnétique 12 est formé ou comporte un élément magnétique – par exemple un aimant permanent – de sorte à autoriser un couplage magnétique avec la ou les masselottes 15 associées. Le gyroscope 13 est un capteur gyroscopique configuré pour mesurer un effet de balourd de la jante 11 lorsque, équipée d’un pneumatique 14 et en rotation autour de son axe de rotation O1, elle présente une répartition non symétrique de sa masse autour de l’axe de rotation O1. Le gyroscope 13 est fixé solidairement à la jante 11, préférentiellement à proximité de l’axe de rotation O1. En particulier, dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURE, le gyroscope 13 est solidaire du flasque intérieur 112 de la jante 11. Préférentiellement, le gyroscope 13 est situé à proximité de l’axe de rotation O1, du côté d’une portée inférieure 113 du flasque intérieur 112, destinée à collaborer avec le moyeu de la roue. Le système d’équilibrage automatique 1 selon l’invention fonctionne ainsi de la manière suivante : lorsque le gyroscope 13 détecte un effet de balourd sur la roue durant sa rotation, l’unité de contrôle envoie un signal de commande à au moins une de la ou des masselottes 15 équipant le rail magnétique 12. Alternativement, le signal de commande peut aussi être envoyé au rail magnétique 12. D’une manière générale, le signal de commande est envoyé à un actionneur pilotant sélectivement chaque masselotte 15 embarquée sur la jante 11 et couplée au rail magnétique 12. L’actionneur est configuré pour générer un déplacement relatif de la masselotte 15 associée le long du rail magnétique 12. L’actionneur est piloté par le gyroscope 13, par l’intermédiaire de l’unité de contrôle. La communication entre le gyroscope 13, l’unité de contrôle et l’actionneur correspondant peut être du type filaire ou non filaire. La réception du signal de commande par l’actionneur conduit à un déplacement de la masselotte 15 correspondante le long du rail magnétique 12, de sorte à réduire une amplitude du balourd mesuré par le gyroscope 13. Une boucle de contrôle permet de déterminer l’amplitude d’un tel déplacement, et sa direction le long du rail magnétique 12, de sorte à minimiser, voire annuler, l’effet de balourd mesuré par le gyroscope 13. En synthèse, l’invention concerne un système d’équilibrage automatique 1 d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique 1 comportant une jante 11 comportant un flasque intérieur 112 et une portée cylindrique 111 qui s’étend depuis le flasque intérieur 112, au moins une masselotte 15 solidaire de la jante 11, chaque masselotte 15 étant couplée magnétiquement au rail magnétique 12, de sorte à autoriser un déplacement de chaque au moins une masselotte 15 le long dudit rail magnétique 12, un gyroscope 13 solidaire de la jante 11 et configuré pour mesurer un balourd sur la jante 11 lors de sa rotation, chaque au moins une masselotte 15 étant sélectivement pilotée par une unité de contrôle afin d’être déplacée le long du rail magnétique 12 de manière à minimiser le balourd mesuré par le gyroscope 13. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. Système d’équilibrage automatique (1) d’une roue de véhicule automobile, le système d’équilibrage automatique (1) comportant : - une jante (11) comportant un flasque intérieur (112) destiné à être couplé à un moyeu d’un train roulant du véhicule automobile, et une portée cylindrique (111) qui s’étend depuis le flasque intérieur (112), la portée cylindrique (111) étant destinée à supporter un pneumatique (14) monté autour de la portée cylindrique (111) ; - au moins une masselotte (15) solidaire de la jante (11) ; caractérisé en ce que le système d’équilibrage automatique (1) comporte en outre : - un rail magnétique (12) solidaire de la jante (11), l’au moins une masselotte (15) étant couplée magnétiquement au rail magnétique (12), de sorte à autoriser un déplacement de chaque au moins une masselotte (15) le long dudit rail magnétique (12) ; - un gyroscope (13) solidaire de la jante (11) configuré pour mesurer au moins un couple sur la jante (11) durant sa rotation ; - une unité de contrôle de l’au moins une masselotte (15) configurée pour déplacer sélectivement au moins une de l’au moins une masselotte (15) le long du rail magnétique (12) en fonction d’une mesure réalisée par le gyroscope (13). Système d’équilibrage automatique (1) selon la revendication précédente, dans lequel le rail magnétique (12) est situé au niveau d’un bord intérieur (114) de la jante (11), situé du côté du flasque. Système d’équilibrage automatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque au moins une masselotte (15) est magnétique. Système d’équilibrage automatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque au moins une masselotte (15) comporte un aimant permanent couplé à elle. Système d’équilibrage automatique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque au moins une masselotte (15) comporte un actionneur configuré pour générer un effort de l’au moins une masselotte (15) sur le rail magnétique (12) de sorte à autoriser son déplacement. Système d’équilibrage automatique (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’actionneur est du type d’un actionneur magnétique. Système d’équilibrage automatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’unité de contrôle comporte un émetteur sans fil configuré pour émettre un signal de commande vers au moins une partie de l’au moins une masselotte (15) afin de piloter son actionneur, chaque au moins une masselotte (15) comportant un récepteur configuré pour réceptionner le signal de commande. Système d’équilibrage automatique (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’unité de contrôle est reliée de manière filaire à chaque au moins une masselotte (15) de sorte à pouvoir transmettre un signal de commande vers au moins une partie de l’au moins une masselotte (15) afin de piloter son actionneur. Véhicule automobile comportant au moins un train roulant dont un moyeu est couplé en rotation à une jante (11) d’un Système d’équilibrage automatique (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le véhicule automobile comportant un pneumatique (14) associé à la jante (11) de chaque au moins un train roulant.