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Title:
ELECTRIC BALANCE RING, AND ROLLING BEARING COMPRISING SUCH A RING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2024/084134
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electric balance ring, and to a rolling bearing comprising such an electric balance ring (10) which is intended to be mounted between a fixed element (11) and a rotating element (12), and which comprises a first frame (20), a membrane (30), and a second frame (40), the first frame and the membrane being capable of conducting an electric current. The membrane comprises a wear zone (ZU) at a second end, the wear zone being thicker than the body of the membrane.

Inventors:
CHABAL SÉBASTIEN (FR)
MOLLE CHRISTOPHE (FR)
BELTRAMI PATRICK (FR)
Application Number:
PCT/FR2022/051989
Publication Date:
April 25, 2024
Filing Date:
October 20, 2022
Export Citation:
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Assignee:
HUTCHINSON (FR)
International Classes:
F16C41/00; F16C19/06; H01R39/02
Foreign References:
EP3468013A12019-04-10
DE102019133877A12021-06-17
US20200295634A12020-09-17
Attorney, Agent or Firm:
PLASSERAUD IP (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Anneau d'équilibrage électrique (10) destiné à être monté entre un élément fixe (11) et un élément rotatif (12) mobile en rotation par rapport à l'élément fixe autour d'un axe de rotation (AX) , l'anneau comprenant: une première armature (20) , annulaire, rigide, montée solidaire sur un élément parmi l'élément fixe et l'élément rotatif, une membrane (30) , annulaire, réalisée en un matériau élastique, s'étendant entre une première extrémité (31) en contact avec la première armature, et une seconde extrémité (32) en contact avec l'autre élément parmi l'élément fixe et l'élément rotatif, ladite membrane ayant un corps (33) entre la première extrémité et la seconde extrémité, une seconde armature (40) , annulaire, rigide, montée solidaire de la première armature et adaptée pour pincer et fixer la membrane entre la première armature et la seconde armature, dans lequel la première armature et la membrane sont aptes à conduire un courant électrique entre l'élément fixe et l'élément rotatif, et ledit anneau étant caractérisé en ce que la membrane comprend une zone d'usure (ZU) à la seconde extrémité, ladite zone d'usure étant plus épaisse que le corps de la membrane, et la zone d'usure formant une surface de contact (34) configurée pour glisser en contact sur une surface de glissement (14) de l'autre élément et assurer une conductivité électrique entre l'élément fixe et l'élément rotatif.

2. Anneau selon la revendication 1, dans lequel la zone d'usure de la membrane s'étend dans la direction de l'axe de rotation (AX) sur une longueur (a) supérieure ou égale à l'épaisseur (e) du corps (33) de la membrane (30) , l'anneau étant dans la position de montage entre l'élément fixe et l'élément rotatif.

3. Anneau selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la zone d'usure (ZU) a une épaisseur (b) supérieure à l'épaisseur du corps de la membrane .

4. Anneau selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la zone d'usure (ZU) a une masse configurée pour assurer le contact entre la surface de contact et la surface de glissement pour une plage de vitesse de rotation de l'élément rotatif.

5. Anneau selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la membrane (30) est fixée à la seconde armature.

6. Anneau selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la membrane (30) comprend des fentes (37) radiales s'étendant jusqu'à la seconde armature (40) et se terminant par une portion ouverte (38) .

7. Anneau selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel la membrane (30) comprend un revêtement conducteur d'électricité, ledit revêtement étant au moins sur la surface de contact (34) de la zone d'usure (ZU) .

8. Anneau selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel la membrane (30) est formée dans un matériau PTFE contenant une charge conductrice, tel que du carbone.

9. Anneau selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la seconde armature (40) est apte à conduire un courant électrique entre l'élément fixe et l'élément rotatif . 10. Anneau selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la seconde armature (40) a une hauteur radiale (h) supérieure à une hauteur radiale (g) de la première armature (20) .

11. Anneau selon la revendication 10, dans lequel la hauteur radiale de la seconde armature est au moins deux fois supérieure à la hauteur radiale de la première armature, et la hauteur radiale de la première armature est inférieure à la moitié de la distance (Di) entre l'élément fixe et l'élément rotatif.

12. Anneau selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel la première armature et/ou la seconde armature comprennent des picots adaptés pour pénétrer dans la membrane et solidariser la membrane à la première et/ou seconde armature.

13. Anneau selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel la seconde armature (40) a une extrémité interne (43) qui est courbée en direction de la une seconde extrémité (32) de la membrane, dans la position de montage de 1 ' anneau .

14. Palier à roulement (1) comprenant un anneau d'équilibrage électrique (10) selon l'une des revendications 1 à 13, et des corps roulants (4) disposés dans un espace de roulement pour permettre la rotation relative de l'élément rotatif par rapport à l'élément fixe autour de l'axe de rotation.

Description:
Anneau d'équilibrage électrique, et palier à roulement comprenant un tel anneau

DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention est relative un anneau d'équilibrage électrique ou anneau de mise à la terre, servant à faire transiter des charges électriques ou un courant électrique entre un élément fixe et un élément rotatif mobile en rotation par rapport à l'élément fixe autour d'un axe de rotation. Typiquement, l'anneau est utilisé pour conduire des charges électriques entre un carter et un arbre d'une machine, ou plus particulièrement entre un stator et un rotor d'une machine électrique.

ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE

L'invention concerne ainsi un anneau d'équilibrage électrique comprenant : une première armature, annulaire, rigide, montée solidaire sur un élément parmi l'élément fixe et l'élément rotatif, une membrane, annulaire, réalisée en un matériau élastique, s'étendant entre une première extrémité en contact avec la première armature, et une seconde extrémité en contact avec l'autre élément parmi l'élément fixe et l'élément rotatif, ladite membrane ayant un corps entre la première extrémité et la seconde extrémité, une seconde armature, annulaire, rigide, montée solidaire de la première armature et adaptée pour pincer et fixer la membrane entre la première armature et la seconde armature, et dans lequel la première armature et la membrane sont aptes à conduire un courant électrique entre l'élément fixe et l'élément rotatif.

Le document US 2020/0295634 montre un tel anneau d'équilibrage électrique. Cependant cet anneau a des problèmes d'usure de sa membrane, ce qui modifie la conduction électrique au cours du temps et donc la performance du produit. Selon des variantes, une pluralité de membranes sont installées en parallèle pour essayer de compenser cet inconvénient, mais au prix d'une certaine complexité .

EXPOSE DE L'INVENTION

Un premier objet de la présente invention est de fournir un anneau d'équilibrage électrique qui soit endurant, c'est-à-dire ayant une conduction électrique qui varie peu au cours du temps .

A cet effet, la membrane de l'anneau électrique comprend une zone d'usure à la seconde extrémité, ladite zone d'usure étant plus épaisse que le corps de la membrane, et la zone d'usure formant une surface de contact configurée pour glisser en contact sur une surface de glissement de l'autre élément et assurer une conductivité électrique élevée entre l'élément fixe et l'élément rotatif .

Grâce à ces dispositions, la zone d'usure, qui s'use durant le fonctionnement, a une surface de contact de qui conserve une surface sensiblement constante. Ainsi, la conductivité électrique de l'anneau reste constante.

Dans divers modes de réalisation de ce produit, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes.

Selon un aspect, la zone d'usure de la membrane s'étend dans la direction de l'axe de rotation sur une longueur supérieure ou égale l'épaisseur du corps de la membrane, l'anneau étant dans la position de montage entre l'élément fixe et l'élément rotatif.

Selon un aspect, la zone d'usure a une épaisseur supérieure à l'épaisseur du corps de la membrane.

Selon un aspect, la zone d'usure a une masse configurée pour assurer le contact entre la surface de contact et la surface de glissement pour une plage de vitesse de rotation de l'élément rotatif.

Selon un aspect, la membrane est fixée à la seconde armature .

Selon un aspect, la membrane comprend des fentes radiales s'étendant jusqu'à la seconde armature et se terminant par une portion ouverte.

Selon un aspect, la membrane comprend un revêtement conducteur d'électricité, ledit revêtement étant au moins sur la surface de contact de la zone d'usure.

Selon un aspect, la membrane est formée dans un matériau PTFE contenant une charge conductrice, tel que du carbone .

Selon un aspect, la seconde armature est apte à conduire un courant électrique entre l'élément fixe et l'élément rotatif.

Selon un aspect, la seconde armature a une hauteur radiale supérieure à une hauteur radiale de la première armature .

Selon un aspect, la hauteur radiale de la seconde armature est au moins deux fois supérieure à la hauteur radiale de la première armature, et la hauteur radiale de la première armature est inférieure à la moitié de la distance entre l'élément fixe et l'élément rotatif.

Selon un aspect, la première armature et/ou la seconde armature comprennent des picots adaptés pour pénétrer dans la membrane et solidariser la membrane à la première et/ou seconde armature.

Selon un aspect, la seconde armature a une extrémité interne qui est courbée en direction de la une seconde extrémité de la membrane, dans la position de montage de l'anneau.

Un second objet de la présente invention est de fournir un palier à roulement comprenant un anneau d'équilibrage électrique selon les caractéristiques précédentes, et des corps roulants disposés dans un espace de roulement pour permettre la rotation relative de l'élément rotatif par rapport à l'élément fixe autour de l'axe de rotation.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

D'autres caractéristiques et avantages du produit apparaîtront au cours de la description suivante d' au moins un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints.

Sur les dessins :

- la figure 1 est une vue en coupe d'un anneau d'équilibrage électrique selon la présente divulgation ;

- la figure 2 est une vue identique à la figure 1 présentant des dimensions des éléments de l'anneau ;

- la figure 3 est une vue de face partielle montrant une variante de l'anneau de la figure 1 comportant des fentes radiales ;

- la figure 4A, la figure 4B, la figure 4C et la figure 4D montrent des variantes de formes de la zone d'usure du anneau du type de la figure 1 ;

- la figure 5 est une vue en coupe d'un anneau d'équilibrage électrique du type de la figure 1 comprenant en outre un organe d'étanchéité ; et

- la figure 6 est une vue en coupe d'un pallier à roulement incorporant un anneau d'équilibrage électrique du type de la figure 1.

Sur les différentes figures, les mêmes références numériques désignent des éléments identiques ou similaires.

DESCRIPTION DETAILLEE

La figure 1 montre un mode de réalisation d'un anneau d'équilibrage électrique 10 qui est destiné à être monté entre un élément fixe 11 et un élément rotatif 12 mobile en rotation par rapport à l'élément fixe autour d'un axe de rotation AX. L'anneau 10 comprend : - une première armature 20, de type annulaire autour de l'axe de rotation, qui est rigide et qui est montée solidaire d'un élément parmi l'élément fixe 11 et l'élément rotatif 12,

- une membrane 30, également de type annulaire autour de l'axe de rotation, réalisée en un matériau élastique, et

- une seconde armature 40, aussi de type annulaire autour de l'axe de rotation, qui est rigide et qui est monté solidaire de la première armature 30.

La première armature 20 et la membrane 30 sont aptes à conduire un courant électrique, notamment pour qu'un courant électrique puisse circuler entre l'élément fixe 11 et l'élément rotatif 12, ou inversement.

La membrane 30 s'étend entre une première extrémité 31 en contact avec la première armature 20, et une seconde extrémité 32 en contact avec l'autre élément parmi l'élément fixe et l'élément rotatif. La membrane 30 comporte un corps 33 entre la première extrémité 31 et la seconde extrémité 32.

Notamment, l'élément fixe 11 peut être un élément externe, i.e. le plus éloigné de l'axe de rotation AX, i.e. situé autour de l'élément rotatif 12 qui est alors un élément interne. C'est le cas d'utilisation d'un élément rotatif 12 qui est un arbre tournant (figure 1) .

Inversement, l'élément fixe 11 peut être un élément interne, i.e. le plus rapproché de l'axe de rotation AX, i.e. situé à l'intérieur de l'élément rotatif qui est alors un élément externe.

Par souci de simplification de la présente description, il sera maintenant considéré que la première armature 20 est reliée à l'élément fixe 11 externe, et que la seconde extrémité 32 est en contact avec l'autre élément, i.e. l'élément rotatif 12 interne, mais bien sûr l'autre utilisation convient également à la présente divulgation . La seconde armature 40 est adaptée pour pincer et fixer la membrane 30 entre la première armature 20 et la seconde armature 40. Autrement dit, la membrane 30 est fixée par pincement entre la première armature et la seconde armature, par exemple au moment de la fixation de la seconde armature 40 sur la première armature 20.

Selon la présente divulgation, la membrane 30 comprend une zone d'usure ZU à la seconde extrémité 32 de ladite membrane 30. Cette zone d'usure ZU est plus épaisse que le corps 33 de la membrane 30. En figure 2, l'épaisseur du corps 33 de la membrane est notée (e) , cette épaisseur étant prise dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'âme du corps de la membrane 30. L'épaisseur de la zone d'usure ZU de la membrane 30 est notée (b) , cette épaisseur est prise dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation AX, dans la position de montage de l'anneau sur l'élément rotatif 12.

En outre, la membrane 30 peut avoir une épaisseur non constante. Ainsi, l'épaisseur de la membrane au niveau de la première extrémité 31, notée (el) peut être supérieure à l'épaisseur (e) du corps 33 de la membrane 30.

La zone d'usure ZU forme ainsi une surface de contact 34 configurée pour glisser en contact sur une surface de glissement 14 de l'autre élément, i.e. l'élément rotatif 12 de la figure 1.

L'anneau d'équilibrage électrique 10 peut donc conduire un courant électrique de l'élément rotatif 12 vers la membrane 30 par le contact de la surface de contact 34 de la zone d'usure ZU à la seconde extrémité 32 de la membrane 30, puis par le corps 33 de la membrane 30 vers la première armature 20 en contact avec la première extrémité 31 de la membrane 30, puis par la première armature 20 vers l'élément fixe 11 grâce au contact entre cette première armature 20 et l'élément fixe 11. La conduction électrique peut aussi prendre le chemin inverse. La conductivité électrique de l'anneau d'équilibrage électrique 10 est ainsi élevée, et permet d'évacuer efficacement des charges électriques.

Pendant le fonctionnement de l'anneau 10, le glissement et éventuellement la friction de la surface de contact 34 de la membrane 3 sur la surface de glissement 14 provoque une usure de cette surface de contact et l'usure de la zone d'usure ZU qui se réduit en épaisseur. Mais, l'épaisseur de cette zone d'usure ZU plus épaisse que le corps 33 de la membrane 30 permet de conserver une aire de la surface de contact 34 sensiblement constante, tant que la zone d'usure ZU n'est pas totalement usée : tant que son épaisseur ne tend pas vers zéro. Ainsi, grâce à cette surface de contact 34 de la zone d'usure ZU, la conductivité électrique de l'anneau peut rester constante sur une très grande durée de fonctionnement.

Dans la position de montage de la figure 1 et la figure 2, la zone d'usure ZU de la membrane 30 s'étend dans la direction de l'axe de rotation AX sur une longueur (a) . Par exemple, la longueur (a) est supérieure ou égale à l'épaisseur (e) du corps 33 de la membrane 30 : a >= e .

Avantageusement, cette longueur (a) est supérieure à 1 mm, et elle peut être supérieure à 2 mm. Ainsi, la surface de contact 34 a une aire S34 de :

A34 = 7t. D. a

Avec D le diamètre de l'élément rotatif 12, a la longueur de la zone d'usure ZU. Eventuellement, la longueur (a) est supérieure ou égale à l'épaisseur (el) de la première extrémité 31 de la membrane 30 : a >= el.

Grâce à cette longueur (a) de la zone d'usure ZU, l'anneau 10 a une conductivité électrique élevée. En augmentant la longueur (a) , cette conductivité électrique peut être augmentée. La zone d'usure ZU a aussi une épaisseur (b) , cette épaisseur (b) étant prise dans une direction perpendiculaire à la direction de l'axe de rotation (AX) , dans la position de montage. Avantageusement, cette épaisseur (b) est supérieure à l'épaisseur (e) du corps 33 de la membrane 30, et de préférence supérieure à deux fois l'épaisseur (e) du corps 33 de la membrane 30. Ainsi, la zone d'usure est suffisamment épaisse pour assurer une durée de longévité importante pour l'anneau 10, tout en conservant une conductivité électrique constante et élevée.

Par exemple, l'épaisseur (e) de la membrane 30 est comprise entre 0,4 mm et 1 mm. Ainsi, l'épaisseur (b) de la zone d'usure ZU est alors comprise entre 0,5 mm et 3 mm.

En outre, la deuxième extrémité 32 de la membrane 30 comprend la zone d'usure ZU, et selon les notations en figure 2, l'épaisseur (c) de la deuxième extrémité 32 est sensiblement égale à la somme de l'épaisseur (e) de la membrane et de l'épaisseur (b) de la zone d'usure ZU : c = b + e .

La seconde armature 40 est par exemple montée solidaire à l'intérieur de la première armature 30, éventuellement par emmanchement ou par sertissage.

Selon le mode de réalisation présenté en figure 1, la première armature 20 et la seconde armature 40 ont une forme de L imbriquées l'une dans l'autre. Chacune de ces armatures 20, 40 est formée d'un manchon cylindrique 21, 41 qui s'étend dans la direction de l'axe de rotation AX, prolongé d'un flasque annulaire latéral 22, 42 perpendiculairement à l'axe de rotation AX et vers l'intérieur en direction de cet axe de rotation.

Le manchon cylindrique 21 de la première armature 20 est alors adapté pour être monté par emmanchement dans un logement 13 cylindrique en creux de l'élément fixe 11. La membrane 30 annulaire a un diamètre externe adapté pour être logée dans le manchon cylindrique 21 de la première armature 20, une première face 35 de la première extrémité 31 de cette membrane 30 contre le flasque annulaire latéral 22 de la première armature 20.

Le manchon cylindrique 41 de la seconde armature 40 est alors adapté pour être monté par emmanchement dans la surface interne du manchon cylindrique 21 de la première armature 20, jusqu'à venir plaquer le flasque annulaire latéral 42 de la seconde armature 40 contre une seconde face 36 de la membrane 30 (à sa première extrémité 31, et donc jusqu'à serrer par pincement la première extrémité 31 de la membrane 30.

Selon un mode de réalisation, la seconde armature 40 a une hauteur radiale (h) du flasque latéral 42 supérieure à une hauteur radiale (g) du flasque latéral 22 de la première armature 20, de sorte que le flasque latéral 42 s'étend vers l'axe de rotation AX plus que le flasque latéral 22 de la première armature 20. La membrane 30 a une seconde face 36 alors en contact sur la hauteur radiale (h) du flasque latéral 42 de la seconde armature 40, jusqu'à une extrémité interne 43 de la seconde armature 40. Ensuite le corps 33 de la membrane 30 est libre et s'étend de manière courbée dans la direction X de l'axe de rotation AX jusqu'à la seconde extrémité 32 et la zone d'usure ZU.

L'extrémité interne 43 de la seconde armature 40 est éventuellement courbée dans la direction X de l'axe de rotation AX. Ainsi, la membrane 30 n'est pas affectée en usure à cette extrémité interne 43 et le corps 33 de la membrane 30 prend plus facilement la forme courbé désirée, et déterminée par calcul et/ou essais. En effet, cette forme courbée, l'épaisseur, et le matériau de la membrane 30 détermine une force radiale que la membrane exerce concentriquement vers l'axe de rotation et sur l'élément rotatif 12. Cette force radiale détermine le bon contact de la zone d'usure ZU sur l'élément rotatif 12, et donc la conductivité électrique de l'anneau et sa capacité à conserver cette conductivité en fonctionnement, i.e. lors de la rotation de l'élément rotatif 12 et dans la durée de fonctionnement .

Selon une variante, la seconde armature 40 est également apte à conduire un courant électrique. Dans ce cas, le chemin du courant électrique peut transiter entre la membrane 30 et la première armature 20 comme précédemment, mais également entre la membrane 30 et la seconde armature 40. La seconde armature 40 étant montée solidaire de la première armature 20, l'autre branche du courant électrique passant par la seconde armature 40 rejoint alors la première armature 20. Cette disposition permet d'augmenter l'aire électriquement conductrice de la membrane 30 vers la première armature 20, cette aire électriquement conductrice étant sensiblement la somme d'une première aire A 22 de contact direct entre la membrane 30 et la première armature 20 (ou aire du flasque 22 de la première armature 22) et d'une seconde aire A 42 de contact entre la membrane 30 et la seconde armature 40 (ou aire du flasque 42 de la seconde armature) .

La première aire A 22 est sensiblement égale à : A 22 = 7t. g. [D+2.h+h] .

La seconde aire A 42 est sensiblement égale à :

A 42 = 7t. h. [ D+2. d+2. h-g] . Le contact entre la seconde armature 40 et la première armature 20 étant un contact métal-métal, il est considéré que son influence sur la conductivité est faible, c'est-à-dire qu'il n'y a qu'une très faible résistance à la conduction électrique. Ainsi, grâce à la conduction électrique de la seconde armature 40, la conductivité électrique de l'anneau 10 peut être réduite.

En outre, dans le cas d'une seconde armature 40 apte à conduire l'électricité, une hauteur radiale (h) importante permet d' obtenir une grande seconde aire A 42 de contact entre la membrane 30 et la seconde armature 40 (aire du flasque 42 de la seconde armature) . La conductivité électrique de l'anneau 10 peut ainsi être augmentée .

Selon un mode de réalisation, la hauteur radiale (h) de la seconde armature 40 est d'au moins deux fois supérieure à la hauteur radiale (g) de la première armature 30.

La hauteur radiale (g) de la première armature 20 peut être inférieure à la moitié de la distance (Di) entre la surface interne de l'élément fixe 11 et l'élément rotatif 12. La membrane 30 est alors maintenue pincée dans la direction de l'axe de rotation AX sur uniquement cette hauteur radiale (g) .

La hauteur radiale (h) de la seconde armature 40 peut être inférieure à la moitié de la distance (Di) entre la surface interne de l'élément fixe 11 et l'élément rotatif 12. Autrement dit, la hauteur radiale (h) de la seconde armature 40 est inférieure à la la distance (d) entre l'extrémité interne 43 et l'élément rotatif 12. La taille de la seconde armature 40 est ainsi limitée et son coût est aussi limité. Le corps 33 de la membrane 30 conserve une large zone courbée jusqu'à la zone d'usure ZU, pour réduire la force radiale et donc la friction et l'usure de la zone d'usure ZU.

Selon un mode de réalisation, la première armature 20 et/ou la seconde armature 40 peuvent comprendre des picots adaptés pour pénétrer dans la membrane 30 et la solidariser à ladite première et/ou seconde armature. Ainsi, la membrane 30 est mécaniquement solidaire d'au moins une ou les deux armatures, et elle est donc maintenue fixement dans l'anneau 10.

Selon un mode de réalisation, la membrane 30 peut être éventuellement fixée à la première et/ou seconde armature 20, 40. Par exemple, la membrane 30 est fixée à la première et/ou seconde armature par adhésion. Selon un mode de réalisation, la membrane 30 peut être fixée à la première et/ou la seconde armature à l ' aide de rivets répartis angulairement sur une circonférence de ladite membrane 30 . Les rivets traversent la membrane 30 et au moins une des armatures , la première et/ou la seconde armature .

Selon un mode de réalisation, la membrane 30 peut comprendre un revêtement conducteur sur sa surface externe . Eventuellement Toute la surface externe de la membrane 30 est recouverte de ce revêtement conducteur . En alternative , des portions prédéterminées de la surface externe de la membrane 30 sont recouvertes de ce revêtement conducteur . Par exemple , le revêtement conducteur peut être localisé uniquement sur la zone d' usure ZU, la surface de contact 34 , ou la première face 35 ou la seconde face 36 , ou une combinaison de ces lieux . Ainsi , la conductivité électrique de l ' anneau 10 peut être améliorée .

Selon un mode de réalisation, la membrane 30 peut être formée dans un matériau PTFE . De préférence , ce matériau conducteur contient une charge conductrice , tel que du carbone ou autre .

Selon un mode de réalisation, le corps 33 de la membrane 30 peut comprendre des ondulations configurées pour régler une valeur désirée de la rigidité ou de la flexibilité dudit corps de la membrane . Notamment , ces ondulations sont situées entre l ' extrémité interne 43 de la deuxième armature 40 et la zone d' usure ZU .

En variante , le corps 33 de la membrane 30 peut comprendre une ou plusieurs restrictions d' épaisseur, par exemple localisées sur une ou plusieurs positions entre l ' extrémité interne 43 de la deuxième armature 40 et la zone d' usure ZU . Cette ou ces restrictions sont par exemple une réduction d' épaisseur sur une circonférence ou une portion de circonférence . Cette ou ces restrictions d' épaisseur peuvent aussi être utilisées pour régler une valeur désirée de la rigidité ou de la flexibilité dudit corps de la membrane .

Selon un mode de réalisation présenté sur la figure 3 , la membrane 30 peut comprendre des fentes 37 qui s ' étendent radialement et qui séparent le corps 33 de la membrane 30 selon des secteurs angulaires répartis sur la circonférence de la membrane 30 . Ces fentes 37 sont traversantes . Chaque fente 37 traverse la membrane 30 entre la deuxième extrémité 32 et un point radial situé à proximité de l ' extrémité interne 43 de la deuxième armature 40 .

Grâce à ces fentes , la membrane 30 est plus flexible . La force radiale est réduite . En outre , on obtient une plus faible variation de la force radiale dans des cas de défaut de circularité de l ' élément rotatif 12 et/ou de défaut de coaxialité entre l ' élément fixe 11 et l ' élément rotatif 12 . La membrane 30 conserve plus aisément le contact électrique de la surface de contact 34 avec la surface de glissement 14 de l ' élément rotatif 12 . La conductivité électrique est augmentée et plus stable en fonctionnement .

Eventuellement , les fentes 37 se terminent audit point radial par une portion ouverte 38 , comme représenté sur la figure 3 . La portion ouverte est par exemple une ouverture circulaire d' un diamètre prédéterminé . Cette portion ouverte évite des déchirements de la membrane 30 au niveau du point radial .

Selon divers modes de réalisation présentés en figure 4A, figure 4B, figure 4C et figure 4D, la zone d' usure ZU en deuxième extrémité 32 de la membrane 30 peut présenter des formes diverses en section radiale . La figure 4A montre une section rectangulaire ; la figure 4B montre une section circulaire ; la figure 4C montre une section elliptique ; et la figure 4D montre une section en trapèze . Ces diverses formes influencent la force radiale , l ' aire de la surface de contact 34 , et ainsi la conductivité et leurs évolutions dans le temps . Elles pourront être choisies en fonction de l'application et d'essais. Ces formes influencent également la variation au cours du temps (en fonctionnement) de la conductivité de l'anneau d'équilibrage électrique 10.

La figure 5 illustre un mode de réalisation de l'anneau d'équilibrage électrique 10 comprenant en outre un organe d'étanchéité 60. Cet organe d'étanchéité est par exemple un joint élastique annulaire s'étendant entre une première l'élément fixe 11 et l'élément rotatif 12. Il peut être relié directement ou indirectement de manière étanche à la première armature 20 ou à la membrane 30 ou à la seconde armature 40. L'organe d'étanchéité 60 est par exemple constitué d'un matériau de type élastomère ou caoutchouc. L'organe d'étanchéité peut aussi comprendre une lèvre 61 pour assurer l'étanchéité sur l'élément rotatif 12 et pour limiter la friction sur l'élément rotatif 12.

L'anneau d'équilibrage électrique 10 peut comprendre un seul organe d'étanchéité comme représenté en figure 5, localisé sur un côté ou l'autre de la membrane 30 dans la direction de l'axe de rotation AX. La membrane 30 est ainsi protégée contre des pollutions externes pouvant provenir du côté duquel est situé ledit organe d'étanchéité. Par pollution, on entend des particules solides ou des fluides tels que de l'huile ; ces pollutions pouvant affecter la conductivité électrique de la membrane 30 et donc de l'anneau d'équilibrage électrique 10 par le fait de leur interaction possible avec la surface de contact 34.

En variante, l'anneau d'équilibrage électrique 10 peut comprendre un organe d'étanchéité 60 de chaque côté de la membrane 30 dans la direction de l'axe de rotation AX. Ainsi, la membrane 30 est protégée contre des pollutions externes de chaque côté.

En outre, le ou les organes d'étanchéité 60 peuvent être constitués d'un matériau également apte à conduire un courant électrique, i.e. avec une bonne conductivité électrique. Par exemple, l'organe d'étanchéité a un matériau comprenant des particules conductrices d'électricité, ou un avec un revêtement conducteur d' électricité .

La figure 6 montre un exemple d'application particulier de l'anneau d'équilibrage électrique 10 précédemment décrit. Cette figure montre un palier à roulement 1 comprenant sur au moins un côté un anneau d'équilibrage électrique 10 tel que décrit ci-dessus afin d'assurer le transfert de charges électriques. Le palier à roulement est par exemple un palier à roulement de véhicule automobile, et plus particulièrement par exemple un palier à roulement de roue de véhicule automobile, comme cela est représenté sur la figure 5.

Ce palier à roulement 1 comprend notamment:

- un organe fixe 2,

- un organe rotatif 3 entraîné en rotation par un arbre 5 et sur lequel est par exemple fixée une roue de véhicule, et

- des corps roulants 4 disposés dans l'espace de roulement 4e formé entre l'organe fixe 2 et l'organe rotatif 3 pour permettre la rotation relative l'organe rotatif 3 par rapport à l'organe fixe 2 autour de l'axe de rotation X, tout en reprenant des efforts importants entre l'organe fixe et l'organe rotatif.

L'élément fixe 11 de l'anneau 10 est soit directement l'organe fixe 2, soit fixé sur ledit organe fixe 2 du palier à roulement 1.

L'élément rotatif 12 de l'anneau 10 est soit directement l'organe rotatif 3, soit fixé sur ledit organe rotatif 3 du palier à roulement 1.

Les corps roulants 4 peuvent être des billes ou rouleaux ou de tout autre type connus .

Grâce à l'anneau d'équilibrage électrique 10 selon la présente divulgation, le palier à roulement 1 est apte à transférer des charges électriques l ' organe fixe et l ' organe rotatif , sans passer par les corps roulants , ce qui peut les détériorer . Un véhicule équipé des tels dispositifs sera ainsi plus endurant .

Nomenclature

10 Anneau d' équilibrage électrique

11 Elément fixe

12 Elément mobile

13 Logement

14 Surface de glissement

20 Première armature

21 Manchon cylindrique

22 Flasque latéral

30 Membrane

31 Première extrémité

32 Deuxième extrémité

33 corps

34 Surface de contact

35 Première face

36 Seconde face

37 fentes

38 Portion ouverte

40 Deuxième armature

41 Manchon cylindrique

42 Flasque latéral

43 Extrémité interne

ZU Zone d' usure