FR2904671A1 - Instrumented articulation system for e.g. excavator, has detection assembly to detect rotation parameters of mobile part pivoting with respect to fixed part, and mounted inside housing arranged at axial end of main articulation axle - Google Patents
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Abstract
Description
Système d'articulation instrumenté. Instrumented articulation system.
La présente invention concerne le domaine des systèmes d'articulation instrumentés utilisés en particulier sur les engins pour l 'exécution de terrassements.The present invention relates to the field of instrumented articulation systems used in particular on machines for the execution of earthworks.
Plus précisément, la présente invention concerne un système d' articulation instrumenté destiné à relier une première partie et une seconde partie mobile pivotante par rapport à la première partie, et apte à mesurer le déplacement angulaire relative de ces deux parties. De tels systèmes d'articulation sont classiquement utilisés pour des bras articulés d'engins de terrassements afin de piloter le déplacement angulaire de divers éléments articulés.More specifically, the present invention relates to an instrumented articulation system for connecting a first portion and a second pivotable movable portion relative to the first portion, and adapted to measure the relative angular displacement of these two parts. Such articulation systems are conventionally used for articulated arms of earth-moving machines in order to control the angular displacement of various articulated elements.
Généralement, ces systèmes comprennent un boîtier de détection qui est rapporté à une extrémité axiale d'un arbre d'articulation reliant deux parties dont l 'une est mobile pivotante par rapport à l 'autre.Generally, these systems comprise a detection box which is attached to an axial end of an articulation shaft connecting two parts, one of which is pivotally movable relative to the other.
Or, de tels engins sont généralement soumis à une pollution intense par des projections diverses, notamment de terre, de boue ou encore de poussière. En outre, le nettoyage de ces engins est réalisé avec des jets haute pression qui sont susceptibles de détériorer le boîtier de détection.However, such machines are generally subjected to intense pollution by various projections, including dirt, mud or dust. In addition, the cleaning of these machines is carried out with high pressure jets which are likely to deteriorate the detection box.
Par ailleurs, de par sa disposition sur l ' arbre d' articulation, le boîtier peut également être soumis à des chocs lors de déplacements de l 'engin sur lequel il est monté. Dès lors, on conçoit aisément qu' il existe un risque important de détérioration du boîtier de détection, ce qui diminue sensiblement sa durée de vie ainsi que la fiabilité de l'engin pour l 'exécution de terrassements.Furthermore, by its arrangement on the hinge shaft, the housing can also be subjected to shocks during movement of the machine on which it is mounted. Therefore, it is easily understood that there is a significant risk of deterioration of the detection housing, which significantly reduces its life and the reliability of the machine for the execution of earthworks.
La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients.La présente invention a également pour but de prévoir un système d' articulation instrumenté qui soit particulièrement compact, et présentant une bonne sûreté de fonctionnement.The present invention therefore aims to overcome these disadvantages. The present invention also aims to provide an instrumented articulation system which is particularly compact, and having a good reliability.
La présente invention a encore pour but de prévoir un système qui soit relativement facile à monter.The present invention also aims to provide a system that is relatively easy to assemble.
Selon un premier aspect, l'invention a donc pour objet un système d'articulation instrumenté pourvu d' au moins un axe principal d'articulation apte à relier une première partie et une seconde partie mobile pivotante par rapport à la première partie, et d'un ensemble de détection de paramètres de rotation de la seconde partie.According to a first aspect, the subject of the invention is therefore an instrumented articulation system provided with at least one main axis of articulation capable of connecting a first part and a second pivotable mobile part with respect to the first part, and a set of rotational parameter detection of the second part.
Selon une caractéristique générale, l 'axe principal d'articulation comprend un logement à l'intérieur duquel est monté l 'ensemble de détection.According to a general characteristic, the main articulation axis comprises a housing inside which the detection assembly is mounted.
Avec un tel système, il devient dès lors possible de limiter le risque d' intrusion de proj ections diverses, notamment de terre et de boue au niveau de l'ensemble de détection, ce qui permet d'obtenir un système présentant une bonne fiabilité de fonctionnement.With such a system, it thus becomes possible to limit the risk of intrusion of various projections, in particular of earth and mud at the level of the detection assembly, which makes it possible to obtain a system having a good reliability of operation.
En outre, en montant à l 'intérieur d'un logement de l'axe principal d'articulation l'ensemble de détection, le risque de chocs contre celui-ci est relativement limité.In addition, by mounting inside a housing of the main axis of articulation the detection assembly, the risk of shocks against it is relatively limited.
Par ailleurs, une telle disposition facilite également le montage du système d' articulation sur l'engin associé. En effet, l ' ensemble de détection étant logé à l ' intérieur de l'axe principal d' articulation, son montage peut être réalisé sans précautions particulières, de manière analogue à celle utilisée pour un axe principal d'articulation non instrumenté, par exemple en poussant axialement en bout d' axe.Moreover, such an arrangement also facilitates the mounting of the articulation system on the associated machine. Indeed, since the detection assembly is housed inside the main axis of articulation, its assembly can be carried out without particular precautions, in a manner analogous to that used for a non-instrumented main axis of articulation, for example by pushing axially at the end of the axis.
En d' autres termes, après avoir monté l ' axe principal d'articulation, il n' est pas nécessaire de prévoir des opérations demontage postérieures spécifiques pour l ' ensemble de détection. Le système d' articulation instrumenté peut être livré pré-monté.In other words, after mounting the main axis of articulation, it is not necessary to rear mounting specific for the detection assembly. The instrumented articulation system can be delivered pre - assembled.
Avantageusement, le logement est ménagé à une extrémité axiale de l'axe principal d' articulation. Dans un mode de réalisation, l 'ensemble de détection est pourvu d'un axe secondaire et d'un dispositif de détection monté en partie sur l ' axe secondaire.Advantageously, the housing is formed at an axial end of the main axis of articulation. In one embodiment, the detection assembly is provided with a secondary axis and a detection device mounted in part on the secondary axis.
Ce mode de réalisation présente l 'avantage de comprendre un axe secondaire intermédiaire qui permet d' obtenir un montage aisé d'au moins un élément du dispositif de détection.This embodiment has the advantage of including an intermediate secondary axis which makes it possible to easily mount at least one element of the detection device.
Préférentiellement, l ' ensemble de détection est pourvu en outre d'un roulement comprenant une bague extérieure, une bague intérieure, et des éléments roulants disposés entre les bagues, l ' axe secondaire étant monté sur une desdites bagues, l'autre bague étant liée angulairement à l'axe principal d' articulation.Preferably, the detection assembly is further provided with a bearing comprising an outer ring, an inner ring, and rolling elements arranged between the rings, the secondary axis being mounted on one of said rings, the other ring being connected angularly to the main axis of articulation.
Dans un mode de réalisation , le système comprend en outre des moyens, tels qu'une potence, montés sur l 'une des première et/ou seconde parties et aptes à maintenir l ' axe secondaire angulairement fixe par rapport à la première partie. Préférentiellement, le roulement comprend un joint d' étanchéité conformé de manière former, en coopération avec l 'axe secondaire, des étanchéités par passages étroits.In one embodiment, the system further comprises means, such as a bracket, mounted on one of the first and / or second parts and adapted to maintain the secondary axis angularly fixed relative to the first part. Preferably, the bearing comprises a seal shaped so as to form, in cooperation with the secondary axis, narrow passage seals.
Ainsi, les éléments sensibles de l 'ensemble de détection sont particulièrement bien protégés contre une éventuelle pollution, ce qui permet d'accroître sensiblement la durée de vie ainsi que la fiabilité de fonctionnement du système.Thus, the sensitive elements of the detection assembly are particularly well protected against possible pollution, which significantly increases the service life and reliability of the system.
Dans un mode de réalisation, la bague intérieure est montée sur l ' axe secondaire. Avantageusement, la bague extérieure est montée contre un alésage du logement.Avantageusement, le dispositif de détection comprend un élément codeur et un élément capteur situé axialement en regard dudit élément codeur.In one embodiment, the inner ring is mounted on the secondary axis. Advantageously, the outer ring is mounted against a bore of the housing. Advantageously, the detection device comprises an encoder element and a sensor element situated axially opposite said encoder element.
De préférence, l ' élément codeur est monté à une extrémité axiale de l' axe secondaire.Preferably, the encoder element is mounted at an axial end of the secondary axis.
Dans un mode de réalisation, l'élément capteur est monté contre une carte pourvue d'un circuit imprimé en appui contre une surface radiale du logement.In one embodiment, the sensor element is mounted against a card provided with a printed circuit bearing against a radial surface of the housing.
Dans un mode de réalisation, la carte est montée contre la surface radiale du logement par l'intermédiaire d'une rondelle élastique d'appui.In one embodiment, the card is mounted against the radial surface of the housing by means of a resilient support washer.
Selon un second aspect, l 'invention a également pour objet un engin automobile pour l 'exécution de terrassements comprenant une première partie, une seconde partie mobile formant bras pivotant par rapport à la première partie, au moins un axe principal d' articulation apte à relier les parties entre elles, et un ensemble de détection de paramètres de rotation de la seconde partie mobile.According to a second aspect, the subject of the invention is also a motor vehicle for the execution of earthworks comprising a first part, a second mobile part forming a pivoting arm relative to the first part, at least one main axis of articulation capable of connecting the parts together, and a set of rotational parameter detection of the second moving part.
Selon une caractéristique générale, l 'axe principal d'articulation comprend un logement à l ' intérieur duquel est monté l 'ensemble de détection.According to a general characteristic, the main axis of articulation comprises a housing inside which the detection assembly is mounted.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un système d'articulation instrumenté selon l ' invention apte à relier une première partie à une seconde partie mobile par rapport à ladite première partie d'un engin pour l 'exécution de terrassements ; et la figure 2 est une vue de détail de la figure 1 .Sur la figure 1 , on a représenté un système d' articulation instrumenté, désigné par la référence numérique générale 10, destiné à relier une première partie, ici fixe 12 et solidaire d'un châssis (non représenté) d'un engin pour l ' exécution de terrassements et une seconde partie 14 formant bras articulé mobile par rapport à la première partie 12. L'engin peut par exemple être une pelleteuse.The present invention will be better understood on reading the detailed description of an embodiment taken by way of nonlimiting example and illustrated by the appended drawings, in which: FIG. 1 is an axial sectional view of a system instrumented hinge device according to the invention adapted to connect a first part to a second movable part with respect to said first part of a machine for performing earthworks; and Figure 2 is a detail view of Figure 1. FIG. 1 shows an instrumented hinge system, designated by the general reference numeral 10, intended to connect a first part, here fixed 12 and secured to a chassis (not shown) of a machine for the execution of earthworks and a second portion 14 articulated arm movable relative to the first part 12. The machine can for example be a backhoe.
La première partie 12 fixe comprend notamment deux éléments de liaison 16, 1 8 parallèles et reliés entre eux par une entretoise 20 s'étendant transversalement. Pour permettre un montage à rotation du système d' articulationThe first fixed portion 12 comprises in particular two connecting elements 16, 1 8 parallel and interconnected by a spacer 20 extending transversely. To allow a rotational mounting of the articulation system
10 par rapport à la première partie 12 fixe, celle-ci comprend également des paliers lisses 22, 24 montés à proximité d' extrémités libres des éléments de liaison 16 et 18, respectivement.Relative to the fixed first portion 12, the latter also comprises plain bearings 22, 24 mounted close to the free ends of the connecting elements 16 and 18, respectively.
La seconde partie 14 mobile présente, en section droite, une forme générale en U. Chaque extrémité du U comprend une chape 26,The second movable portion 14 has, in cross-section, a generally U-shaped shape. Each end of the U comprises a yoke 26,
28 entourant respectivement les éléments de liaison 16 et 18.28 respectively surrounding the connecting elements 16 and 18.
Afin d' obtenir une articulation de la seconde partie 14 mobile par rapport à la première partie 12 fixe, le système 10 comporte quant à lui un premier axe principal d'articulation 30 monté sur la chape 26, et un second axe principal d'articulation 32 disposé au niveau de la chape 28. Les axes d' articulations 30, 32 comprennent un axe géométrique commun 34.In order to obtain an articulation of the second movable portion 14 with respect to the first fixed portion 12, the system 10 comprises a first major articulation axis 30 mounted on the yoke 26, and a second main axis of articulation. 32 disposed at the yoke 28. The axes of joints 30, 32 comprise a common geometric axis 34.
Plus précisément, le premier axe principal d'articulation 30 est monté à rotation par rapport à la première partie 12 fixe autour de l ' axe 34, par l ' intermédiaire du palier 22. Il est fixé rigidement sur la seconde partie mobile 14 au niveau de la chape 26. A cet égard, il est prévu une goupille 36. Une portion du premier axe d'articulation 30 est en saillie axiale vers le haut, sur la figure, par rapport à la chape 26.Le second axe principal d'articulation 32 est, quant à lui, monté à rotation par rapport à la première partie fixe 12 autour de l ' axe 34, par l ' intermédiaire du palier 24. Pour l ' assujettir sur la seconde partie 14 mobile, une goupille 38 est ici prévue. Pour la détection du déplacement angulaire de la seconde partieMore specifically, the first main hinge axis 30 is rotatably mounted relative to the first fixed portion 12 about the axis 34, via the bearing 22. It is fixed rigidly on the second movable portion 14 at the In this regard, there is provided a pin 36. A portion of the first hinge axis 30 is projecting axially upwards, in the figure, with respect to the yoke 26. The second main articulation axis 32 is, for its part, rotatably mounted relative to the first fixed part 12 about the axis 34, via the bearing 24. To fasten it on the second moving part 14 a pin 38 is here provided. For detecting the angular displacement of the second part
14 mobile relativement à la première partie 12 fixe, le système 10 comprend encore un ensemble 50 de détection de paramètres de rotation monté à l'intérieur d'un alésage 52 de l'axe principal d' articulation 30. Comme illustré plus visiblement sur la figure 2, l' alésage 52 est étage et centré sur l ' axe 34. Il comprend un premier étage 52a de grand diamètre qui est prolongé à une extrémité axiale par un second étage 52b de diamètre réduit, lui-même prolongé à une extrémité axiale située du côté opposé au premier étage 52a, par un troisième étage 52c de diamètre encore réduit par rapport à celui du second étage14 mobile relative to the first fixed portion 12, the system 10 further comprises a set 50 rotational parameter detection mounted within a bore 52 of the main axis of articulation 30. As shown more visibly on the 2, the bore 52 is floor and centered on the axis 34. It comprises a first stage 52a of large diameter which is extended at one axial end by a second stage 52b of reduced diameter, itself extended at one axial end. located on the opposite side to the first stage 52a, by a third stage 52c of diameter still smaller than that of the second stage
52b. L 'alésage 52 est ménagé à partir d'une surface d'extrémité 54 radiale de l ' axe principal d'articulation 30 et délimite ainsi un logement 53 pour le montage de l 'ensemble 50 de détection.52b. The bore 52 is formed from a radially end surface 54 of the main axis of articulation 30 and thus defines a housing 53 for mounting the detection assembly 50.
En d' autres termes, l ' axe principal d'articulation 30 constitue un boîtier à l ' intérieur duquel est logé l'ensemble 50 de détection.In other words, the main hinge axis 30 constitutes a housing inside which is housed the detection unit 50.
L ' axe principal d'articulation 30 est monobloc.The main axis of articulation 30 is monobloc.
L'ensemble 50 est notamment pourvu d'un axe secondaire 56, dont l ' axe géométrique est confondu avec l ' axe géométrique 34 de l ' axe principal d' articulation 30. L'ensemble 50 comporte également un roulement 58, et un dispositif de détection 60 de paramètres de rotation.The assembly 50 is in particular provided with a secondary axis 56, the geometric axis of which coincides with the geometric axis 34 of the main axis of articulation 30. The assembly 50 also comprises a bearing 58, and a device 60 detection of rotation parameters.
L'axe secondaire 56 comprend une première surface 56a extérieure cylindrique qui s'étend, à partir d'une extrémité axiale, vers l' extérieur par une surface radiale 56b se prolongeant elle-même àpartir d'un bord de grand diamètre par une seconde surface 56c extérieure cylindrique. La dimension axiale de la seconde surface 56c est sensiblement inférieure à celle de la première surface 56a.The secondary axis 56 comprises a first cylindrical outer surface 56a which extends, from an axial end, outwardly by a radial surface 56b extending itself to from a large diameter edge by a second cylindrical outer surface 56c. The axial dimension of the second surface 56c is substantially smaller than that of the first surface 56a.
La seconde surface extérieure 56c est prolongée vers l ' extérieur à partir d'une extrémité axiale par une surface radiale 56d, elle-même prol ongée à partir d'un bord de grand diamètre par une surface tronconique (non référencée) s'étendant vers l 'intérieur qui est prolongée à partir d'un bord de petit diamètre par une troisième surface extérieure 56e cylindrique de dimension radiale supérieure à celle de la seconde surface 56c.The second outer surface 56c is extended outwardly from an axial end by a radial surface 56d, itself extended from a large diameter edge by a frustoconical surface (unreferenced) extending towards the interior which is extended from a small diameter edge by a third cylindrical outer surface 56e of radial dimension greater than that of the second surface 56c.
L'axe secondaire 56 est délimité axialement par des surfaces frontale radiales d' extrémité 56f et 56g. L'axe secondaire 56 est monté axialement à l ' intérieur de l 'alésage 52, plus précisément à l ' intérieur du premier étage 52a, de façon que la surface radiale d'extrémité 56f soit décalée axialement vers le bas, sur la figure 1 , par rapport à la surface d'extrémité 54 radiale de l'axe principal d'articulation 30. Ainsi l ' axe secondaire 56 est entièrement logé à l ' intérieur du logement 53.The secondary axis 56 is delimited axially by radial end faces 56f and 56g. The secondary axis 56 is mounted axially inside the bore 52, more precisely within the first stage 52a, so that the radial end surface 56f is axially offset downwards in FIG. relative to the radial end surface 54 of the main articulation axis 30. Thus, the secondary axis 56 is entirely housed inside the housing 53.
Afin de permettre la fixation de l ' axe secondaire 56 sur la première partie 12 fixe, le système 10 comprend également une potence 62. Celle-ci est pourvue d'une première portion radiale 62aIn order to allow fixation of the secondary axis 56 on the fixed first portion 12, the system 10 also comprises a bracket 62. This is provided with a first radial portion 62a.
(figure 1 ) fixée contre l 'élément de liaison 16 de la première partie 12, par l 'intermédiaire d'un organe de fixation 64, tel qu'une vis.(Figure 1) fixed against the connecting element 16 of the first part 12, via a fastener 64, such as a screw.
La partie radiale 62a est prolongée par une portion axiale 62b, elle-même prolongée à une extrémité axiale par une seconde portion radiale 62c s ' étendant axialement à distance de la chape 26 jusqu' au voisinage de la surface d'extrémité 54 radiale de l 'axe principal d'articulation 30. La portion axiale 62c comprend une collerette 62d annulaire s ' étendant axialement en direction de l ' axe secondaire 56 etdisposée radialement entre celui-ci et l ' axe 30 d'articulation. La collerette 62d vient se centrer sur la surface cylindrique 56e de l ' axe secondaire 56.The radial portion 62a is extended by an axial portion 62b, itself extended at an axial end by a second radial portion 62c extending axially at a distance from the yoke 26 to the vicinity of the radial end surface 54 of the yoke. main axis of articulation 30. The axial portion 62c comprises an annular flange 62d extending axially towards the secondary axis 56 and arranged radially between the latter and the hinge axis 30. The flange 62d is centered on the cylindrical surface 56e of the secondary axis 56.
La collerette 62d est conformée de manière à laisser un léger espace radial (non référencé) entre elle et le premier étage 52a de l'alésage 52. Ainsi, une étanchéité par passage étroit est réalisée entre l'axe principal d'articulation 30 et la potence 62.The flange 62d is shaped so as to leave a slight radial space (not referenced) between it and the first stage 52a of the bore 52. Thus, a tight passage seal is made between the main axis of articulation 30 and the gallows 62.
En d'autres termes, la potence 62 constitue également un capot de protection de l 'ensemble 50 de protection qui limite le risque d' intrusion d' agents polluants à l ' intérieur de celui-ci.In other words, the bracket 62 also constitutes a protective cover of the protection assembly 50 which limits the risk of intrusion of pollutants into the interior thereof.
Pour assujettir la potence 62 sur l ' axe secondaire 56, il est prévu des organes de fixation 65 , tels que des vis, traversant la portion axiale 62 et venant se loger dans des alésages taraudés (non référencés) ménagés à partir de la surface frontale d'extrémité 56f. L' axe secondaire 56 est ainsi monté fixement sur la première partie 12, par l' intermédiaire de la potence 62 qui vient en appui contre la surface radiale d' extrémité 56f.To secure the bracket 62 on the secondary axis 56, there are provided fasteners 65, such as screws, passing through the axial portion 62 and being housed in threaded bores (not referenced) formed from the front surface end 56f. The secondary axis 56 is thus fixedly mounted on the first part 12, via the bracket 62 which bears against the radial end surface 56f.
Le roulement 58, à gorge profonde et à faces latérales radiales, présente un faible coût de fabrication. Il comprend une bague intérieure 66, une bague extérieure 68, entre lesquelles sont logés une rangée d'éléments roulants 70 réalisés ici sous forme de billes, une cage de maintien 72 de l'espace ci rconférentiel des éléments roulants 10, et deux joints d'étanchéité 74 et 76.The bearing 58, deep groove and radial side faces, has a low manufacturing cost. It comprises an inner ring 66, an outer ring 68, between which are housed a row of rolling elements 70 made here in the form of balls, a holding cage 72 of the circumferential space of the rolling elements 10, and two seals. sealing 74 and 76.
Le roulement 58 comprend ici une unique rangée d' éléments roulants, réalisés sous forme de billes. Bien entendu, il est également possible de prévoir un roulement avec plusieurs rangées d'éléments roulants, et/ou d' autres types d'éléments roulants, par exemple des rouleaux.La bague intérieure 66 est de type massif. On entend par bague de type massif , une bague dont la forme est obtenue par usinage avec enlèvement de copeaux (tournage, rectification) à partir de tubes, de barres, d'ébauches forgées et/ou roulées. La bague intérieure 66 comprend un alésage 66a de forme cylindrique monté en appui sur la surface extérieure 56a de l 'axe secondaire 56 de support, et délimité par des surfaces latérales radiales 66b et 66c opposées. La surface latérale radiale 66b est monté contre la surface radiale 56b qui forme ainsi surface de butée axiale pour le roulement 58.The bearing 58 here comprises a single row of rolling elements, made in the form of balls. Of course, it is also possible to provide a rolling with several rows of rolling elements, and / or other types of rolling elements, for example rollers. The inner ring 66 is massive type. Solid ring means a ring whose shape is obtained by machining with chip removal (turning, grinding) from tubes, bars, forged blanks and / or rolled. The inner ring 66 comprises a bore 66a of cylindrical shape mounted to bear on the outer surface 56a of the secondary axis 56 of support, and delimited by opposite radial side surfaces 66b and 66c. The radial lateral surface 66b is mounted against the radial surface 56b which thus forms an axial abutment surface for the bearing 58.
La bague intérieure 66 comprend encore une surface cylindrique extérieure 66d à partir de laquelle est formée une gorge circul aire toroïdale (non référencée) présentant en section droite un profil interne concave apte à former un chemin de roulement pour les éléments roulants 10, ladite gorge étant orientée vers l' extérieur.The inner ring 66 further comprises an outer cylindrical surface 66d from which is formed a toroidal circular groove (not referenced) presenting in cross-section a concave internal profile capable of forming a raceway for the rolling elements 10, said groove being facing outwards.
La bague extérieure 68, également de type massif, comprend une surface cylindrique extérieure 68a montée à l'intérieur du premier étage 52a de l 'alésage 52, par emmanchement, et délimitée par des surfaces latérales radiales 68b et 68c opposées. La surface latérale radiale 68c vient en appui contre une surface radiale de l ' alésage 56 ménagée entre le premier étage 52a et le second étage 52b de l'alésage 52. Cette surface forme ainsi surface de butée axiale pour le roulement 58.The outer ring 68, also of massive type, comprises an outer cylindrical surface 68a mounted inside the first stage 52a of the bore 52, by fitting, and delimited by opposite radial side surfaces 68b and 68c. The radial lateral surface 68c abuts against a radial surface of the bore 56 formed between the first stage 52a and the second stage 52b of the bore 52. This surface thus forms an axial abutment surface for the bearing 58.
La bague extérieure 68 comporte encore un alésage 68d de forme cylindrique à partir duquel est formée une gorge circulaire toroïdale présentant en section droite un profil interne concave apte à former un chemin de roulement pour les éléments roulants 70, ladite gorge étant orientée vers l'intérieur.La bague extérieure 68 comprend également, au niveau de l 'alésage 68d et à proximité des surfaces radiales 68b et 68c, deux rainures (non référencées) annulaires symétriques entre elles par rapport à un plan radial passant par le centre des éléments roulants 10. A l'intérieur desdites rainures sont montés les joints 74 et 76 d' étanchéité aptes à empêcher l' intrusion d'éléments extérieurs indésirables à l'intérieur du roulement 58.The outer ring 68 further comprises a cylindrical bore 68d from which is formed a toroidal circular groove having in cross section a concave internal profile capable of forming a raceway for the rolling elements 70, said groove being oriented inwards . The outer ring 68 also comprises, at the bore 68d and near the radial surfaces 68b and 68c, two grooves (not referenced) annular symmetrical to each other with respect to a radial plane passing through the center of the rolling elements 10. A the inside of said grooves are mounted the seals 74 and 76 sealing able to prevent the intrusion of unwanted external elements inside the bearing 58.
Le joint 76 d'étanchéité s 'étend radialement vers l'intérieur et comprend sur le pourtour intérieur une lèvre annulaire qui vient frotter sur la surface extérieure cylindrique 66d de la bague intérieure 66. Le joint 76 d' étanchéité est disposé radialement entre les bagues intérieure et extérieure 66, 68. Le joint 76 d' étanchéité est monté axialement entre les éléments roulants 10 et les surfaces radiales 66c et 68c desdites bagues. Le joint 74 d'étanchéité comprend, quant à lui, un bourreletThe seal 76 extends radially inwards and comprises on the inner periphery an annular lip which rubs on the cylindrical outer surface 66d of the inner ring 66. The seal 76 is arranged radially between the rings. inner and outer 66, 68. The seal 76 is mounted axially between the rolling elements 10 and the radial surfaces 66c and 68c of said rings. The gasket 74 comprises, in turn, a bead
74a annulaire monté à l 'intérieur de la rainure de la bague extérieureRing 74a mounted inside the groove of the outer ring
68 et une lèvre 74b interne annulaire venant frotter sur la surface extérieure cylindrique 66d de la bague intérieure 66. Le bourrelet 74a et la lèvre 74b sont disposés radialement entre les bagues intérieure et extérieure 66 et 68, et axialement entre les éléments roulants 70 et les surfaces radiales 66b et 68b des bagues 66 et 68.68 and an annular internal lip 74b rubbing on the cylindrical outer surface 66d of the inner ring 66. The bead 74a and the lip 74b are arranged radially between the inner and outer rings 66 and 68, and axially between the rolling elements 70 and the inner and outer rings 66 and 68. radial surfaces 66b and 68b of the rings 66 and 68.
Le joint 74 comprend également une portion radiale 74c annulaire prolongeant axialement vers le haut le bourrelet 74a et la lèvre 74b, et s ' étendant axialement entièrement à l ' extérieur du roulement 58 jusqu' à proximité de la surface radiale 56d de l'axe secondaire 56. La portion radiale 74c s'étend radialement vers l ' extérieur et vient en appui contre la surface radiale 68b de la bague extérieure 68. Une surface extérieure cylindrique de la portion radiale 74c vient également en appui contre le premier étage 52a de l 'alésagenThe seal 74 also comprises an annular radial portion 74c axially extending upwardly the bead 74a and the lip 74b, and extending axially entirely outside the bearing 58 to near the radial surface 56d of the secondary axis 56. The radial portion 74c extends radially outwards and bears against the radial surface 68b of the outer ring 68. A cylindrical outer surface of the radial portion 74c also bears against the first stage 52a of the bore not
52. Une surface intérieure cylindrique de la portion radiale 74c est située au voisinage de la surface extérieure 56c de l 'axe secondaire 56.52. A cylindrical inner surface of the radial portion 74c is located in the vicinity of the outer surface 56c of the secondary axis 56.
Ainsi, le joint 74 est monté entre la bague intérieure 66 et la bague extérieure 68, et est conformé de manière former avec l 'axe secondaire 56, et plus particulièrement avec la surface extérieure 56c et la surface radiale 56d, des étanchéités par passages étroits afin d' empêcher l' intrusion d' éléments extérieurs indésirables à l ' intérieur du roulement 58. Le joint 74 peut avantageusement être par moulage d'une matière synthétique souple, telle qu'un élastomère. Il peut également comporter une armature métallique (non représentée) pour lui conférer une certaine rigidité.Thus, the seal 74 is mounted between the inner ring 66 and the outer ring 68, and is shaped so as to form, with the secondary axis 56, and more particularly with the outer surface 56c and the radial surface 56d, narrow-passage seals. in order to prevent the intrusion of unwanted external elements into the interior of the bearing 58. The seal 74 may advantageously be by molding a flexible synthetic material, such as an elastomer. It may also include a metal frame (not shown) to give it a certain rigidity.
Pour la détection du déplacement angulaire de la seconde partie 14 mobile relativement à la première partie 12, le dispositif de détection 60 comprend un élément codeur 80 et un élément capteur 82 situé sensiblement axialement en regard dudit élément codeur.For the detection of the angular displacement of the second moving part 14 relative to the first part 12, the detection device 60 comprises an encoder element 80 and a sensor element 82 located substantially axially opposite said encoder element.
L' élément codeur 80 est monté dans un logement 81 ménagé à partir de la surface radiale d' extrémité 56g. Ainsi, l 'élément codeur 80 est monté à une extrémité axiale de l'axe secondaire 56, du côté opposé à la potence 62. L' élément codeur 80 est ici centré sur l ' axe 34, et affleure sensiblement avec la surface radiale d'extrémité 56g de l 'axe secondaire 56. L' élément codeur 80 peut par exemple être réalisé sous la forme d'un aimant, de forme générale cylindrique. Il est fixé à l ' intérieur du logement 81 , par tout moyen approprié.The encoder element 80 is mounted in a housing 81 formed from the radial end surface 56g. Thus, the encoder element 80 is mounted at an axial end of the secondary axis 56, on the opposite side to the bracket 62. The encoder element 80 here is centered on the axis 34, and is substantially flush with the radial surface of FIG. end 56g of the secondary axis 56. The encoder element 80 may for example be in the form of a magnet, of generally cylindrical shape. It is fixed inside the housing 81, by any appropriate means.
L ' élément capteur 82 comprend, quant à lui, une partie active formant capteur 84 et une carte 86 de circuit imprimé rigide formant plaque de support du capteur 84 qui est montée à l ' intérieur du second étage 52b de l 'alésage 52.The sensor element 82 comprises a sensor active portion 84 and a rigid printed board 86 of the sensor support plate 84 which is mounted within the second stage 52b of the bore 52.
Le capteur 84 est monté axialement en regard de l' élément codeur 80 avec un faible entrefer axial. Le capteur 84 peut être du typemagnétosensible, et comporter par exemple une magnétorésistance ou un faisceau de sondes à effet Hall. Le capteur 84 est disposé à faible distance axiale de l ' élément codeur 80, ce qui favorise la compacité de l 'ensemble 50. La carte 86 de circuit imprimé est apte à traiter des données ou signaux transmis par le capteur 84 représentatives de la position angulaire de la seconde partie 14 mobile par rapport à celle de la première partie 12 fixe. A cet égard, la carte 86 peut comprendre un circuit de prétraitement des signaux émis. Pour permettre le montage de la carte 86 de circuit imprimé à l' intérieur de l'alésage 52, le système 10 comprend également deux rondelles d'appui 88 et 90 montées axialement de part et d'autre de ladite plaque.The sensor 84 is mounted axially facing the encoder element 80 with a small axial gap. The sensor 84 may be of the type magnetosensitive, and include for example a magnetoresistance or a beam of Hall effect probes. The sensor 84 is disposed at a small axial distance from the encoder element 80, which promotes the compactness of the assembly 50. The printed circuit board 86 is able to process data or signals transmitted by the sensor 84 representative of the position angular of the second portion 14 movable relative to that of the first portion 12 fixed. In this respect, the card 86 may comprise a preprocessing circuit of the transmitted signals. To allow the circuit board 86 to be mounted inside the bore 52, the system 10 also comprises two bearing washers 88 and 90 mounted axially on either side of the said plate.
La rondelle d' appui 88 est montée axialement contre la surface radiale 68c de la bague extérieure 68 du roulement 58 et une surface de la carte 86 de circuit imprimé. La rondelle d'appui 88 est réalisée en acier.The bearing washer 88 is mounted axially against the radial surface 68c of the outer race 68 of the bearing 58 and a surface of the printed circuit board 86. The bearing washer 88 is made of steel.
La rondelle d'appui 90 est montée, quant à elle, axialement contre une surface de la carte 86 opposée axialement à la surface sur laquelle la rondelle d'appui 88 vient en appui, et contre une surface radiale de l ' alésage 52 ménagée entre le second étage 52b et le troisième étage 52c. La rondelle d' appui 90 est réalisée en matière élastique souple, par exemple en élastomère.The bearing washer 90 is mounted, in turn, axially against a surface of the card 86 axially opposed to the surface on which the bearing washer 88 bears, and against a radial surface of the bore 52 formed between the second stage 52b and the third stage 52c. The bearing washer 90 is made of flexible elastic material, for example elastomer.
Ainsi, la rondelle d' appui 90 précontraint axialement la carte 86 de circuit imprimé contre la rondelle d'appui 88, ce qui permet notamment d' absorber d' éventuelles variations dimensionnelles de celle-ci et de garantir en permanence un positionnement axial correct de la carte 86 et l ' absence de j eu axial. En variante, il pourraitégalement être envisageable de prévoir à cet effet une rondelle ondulée axialement élastique.Thus, the support washer 90 axially prestresses the printed circuit board 86 against the support washer 88, which makes it possible in particular to absorb any dimensional variations thereof and to guarantee permanently a correct axial positioning of the the map 86 and the absence of axial j. Alternatively, it could it may also be possible to provide for this purpose an axially resilient corrugated washer.
Pour permettre un pilotage de la seconde partie mobile 14 en fonction des signaux émis par le capteur 84, le système 10 peut comprendre encore une unité de contrôle (non représentée) pouvant comporter un élément de filtrage, un convertisseur analogique/numérique pour convertir les signaux émis par le capteur 84.To enable control of the second moving part 14 as a function of the signals emitted by the sensor 84, the system 10 may also comprise a control unit (not shown) which may comprise a filtering element, an analog / digital converter for converting the signals emitted by the sensor 84.
Afin de connecter l'unité de contrôle à la carte 86 de circuit imprimé, l ' ensemble 50 comprend encore un connecteur 92 monté à l ' intérieur d'un alésage 94 étage. L'alésage 94 est ménagé sur la surface extérieure cylindrique de l ' axe principal 30 d'articulation et s ' étend radialement vers l ' intérieur pour déboucher au niveau du troisième étage 52c de l ' alésage 52. Le connecteur 92 s ' étend en partie à l ' intérieur dudit troisième étage 52c de l ' alésage 52. Il est relié à la carte 86 de circuit imprimé, par l'intermédiaire de connections électrique 96. Un joint d' étanchéité 98 est encore prévu entre l 'alésage 94 et le connecteur 92.In order to connect the control unit to the printed circuit board 86, the assembly 50 further comprises a connector 92 mounted within a bore 94 stage. The bore 94 is formed on the cylindrical outer surface of the main hinge axis 30 and extends radially inwardly to open at the third stage 52c of the bore 52. The connector 92 extends into part inside said third stage 52c of the bore 52. It is connected to the printed circuit board 86 by means of electrical connections 96. A seal 98 is further provided between the bore 94 and the connector 92.
En fonctionnement, lorsque la seconde partie 14 pivote angulairement par rapport à la première partie 12, les axes d'articulation 30 et 32 solidaires de ladite seconde partie sont également entraînés en rotation. Ainsi, l ' axe principal d' articulation 30 se déplace angulairement autour de l 'axe 34 par rapport à l 'axe secondaire 56 qui est maintenu angulairement fixe par la potence 62 de la première partie 12. Ainsi, ce déplacement angulaire est détecté par le dispositif de détection 60 pourvu du capteur 84 et de l'élément codeur 80 monté sur l ' axe secondaire 56.In operation, when the second portion 14 pivots angularly relative to the first portion 12, the hinge pins 30 and 32 integral with said second portion are also rotated. Thus, the main hinge axis 30 moves angularly around the axis 34 with respect to the secondary axis 56 which is held angularly fixed by the bracket 62 of the first part 12. Thus, this angular displacement is detected by the detection device 60 provided with the sensor 84 and the encoder element 80 mounted on the secondary axis 56.
On obtient ainsi un système comprenant un axe principal d' articulation et un ensemble intégré de détection de paramètres derotation qui est pourvu d'un roulement comportant une bague extérieure, une bague intérieure, et une rangée d'éléments roulants disposés entre les bagues, d'un axe secondaire sur lequel est montée une desdites bagues, l'autre bague étant liée angulairement à l'axe principal d' articulation, et de moyens de détection montés en partie sur l ' axe secondaire.This provides a system comprising a main axis of articulation and an integrated set of parameters detection. rotation which is provided with a bearing comprising an outer ring, an inner ring, and a row of rolling elements arranged between the rings, a secondary axis on which is mounted one of said rings, the other ring being angularly bound to the main axis of articulation, and detection means mounted in part on the secondary axis.
L'ensemble de détection intégré dans l'axe principal d'articulation de façon étanche est ainsi efficacement protégé des chocs et des pollutions diverses en provenance du milieu extérieur.The detection assembly integrated in the main axis of articulation in a sealed manner is thus effectively protected from shocks and various pollution from the outside environment.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20110502 |