Brevet FR2093939A1 — publié le 19720204

.19227 i 2093939 La pr?s-ente invention concerne un capteur de vitesse notamment prévu pour mesurer la vitesse d'une roue d'un véhicule équipé d'un système de freinage anti-bloquant. Par le passé, on a envisagé la réalisation d'un capteur de vi-5 tesse comprenant une roue phonique de grand diamètre montée directement sur l'essieu ou sur le moyeu d'une roue de véhicule, ainsi qu'une tête détectrice placée a proximité de la roue phonique et reliée a un élément fixe du véhicule. Toutefois, cet arrangement a soulevé de nombreux problèmes, par exemple des problèmes relatifs à 10 la difficulté de conserver une distance constante entre la roue phonique et la tête détectrice, compte-tenu de ce que les variations de distance causent des variations de signaux que le système de freinage anti-bloquant n'interprète pas comme des erreurs, provoquant ainsi un mauvais fonctionnement du système de freinage. 15 De plus, il y a lieu de prévoir que le capteur de vitesse et autres éléments du système de freinage anti-bloquant puissent être adaptés facilement sur le véhicule au cours du montage en chaîne, - en tenant compte de ce que pendant les quelques années à venir, les systèmes de freinage anti-bloquant seront seulement montés sur deman-20 de. En particulier, il est intéressant de trouver un arrangement réduisant le plus possible ou même évitant le démontage d'éléments tels que les essieux arrière, normalement fournis sous forme de sous-ensembles . L'invention se oropose donc de réaliser un capteur de vitesse 25 particulièrement apte o être monté sur un essieu arrière de véhicule avec un minimum de démontage, et suffisamment compact pour pouvoir être logé dans les espaces encaissés disponibles à l'intérieur d'un frein c, tambour. Dans ce capteur, l'invention prévoit également un moyen pour maintenir une distance fixe entre la roue phonique et la 30 tête détectrice. Le capteur de vitesse objet de l'invention comprend une roue menante à entraînement par friction dont la forme est celle d'une soucoupe de diamètre relativement grand ayant un fond percé d'une ouverture centrale prévue pour être emmanchée sur un diamètre de cen-25 traae du plateau d'essieu d'un véhicule, une paroi latérale de forme générale cylindrique, et un anneau de friction fixé vers le bord de la paroi latérale. Le capteur comprend en outre une roue phonique reliée h une roue menée et une tête détectrice qui sont assemblées sur une platine afin de former un ensemble prévu pour être relié à 40 une partie non-tournante de la roue du véhicule, cette platine com- COPY 71 19227 2 2093939 prenant un élément élastique pour maintenir un contact frottant entre la roue menante et la roue menée. Ainsi, la roue menante à entraînement par friction peut être constituée par une pièce embouti'e pratiquement réalisable en un seul 5 coup de presse. De même, la tête détectrice peut utiliser une unique pièce de matière moulée constituant non seulement la carcasse de bobine classique, mais comprenant en outre des passages pour les fils de sortie ainsi que des moyens pour recevoir un aimant permanent et une pièce 10 polaire, et pour fixer ces organes dans leur position définitive. La platine peut être une pièce unique obtenue par emboutissage, comprenant une portion formant boîtier pour contenir la tête détectrice et ayant une extension pour supporter la roue phonique et la roue menée, cette portion étant reliée à une portion formant patte de 15 fixation par une portion formant ressort. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, illustrée par les figures jointes en annexe énumérées ci-après : La Figure I. est une vue en bout d'un essieu arrière de véhicule, 20 la roue étant enlevée et des pièces étant partiellement déchirées pour montrer les divers organes du capteur de vitesse suivant l'invention. La Figure 2. est une vue en coupe suivant la ligne 2.2 de la Figure I. 25 La Figure 3. est une vue en coupe suivant la ligne 3.3 de la Figure I. La Figure 4. est une vue agrandie illustrant l'ensemble formé par la roue phonique, la roue menée et la tête détectrice. La Figure 5. est une vue en coupe suivant la ligne 5.5 de la 30 Figure 4. La Figure 6. est une vue en plan illustrant la structure de la platine. La Figure 7. est une vue en élévation du sous-ensemble de la Figure 6. 35 La Figure 8. représente la pièce de matière moulée supportant les organes de la tête détectrice. La Figure 9. est une vue en coupe suivant la ligne 9.9 de la Figure 8.- La Figure 10. est une vue en coupe suivant la ligne 10.10 de 40 la Figure 9. 71 .19227 3 2093939 La Figure II. est une vue en élévation de la pièce en forme de soucoupe constituant la roue menante. La Figure 12. est une vue en coupe suivant la ligne 12.12 de la Figure II. 5 La Figure 13. est une vue partielle agrandie de la pièce repré sentée Figure 12. VU6 La Figure 14. estvune semblable à la Figure 13. mais avec l'anneau de friction en place. Les Figures 15., 16., 17. illustrent différentes autres formes 10 de réalisation de la roue menante. La Figure 18. est une vue partielle illustrant une autre forme de réalisation de l'invention. La Figure 19. est une vue agrandie en coupe de l'ensemble qui, sur la Figure 18., comprend la roue phonique, la roue menée et la 15 tête détectrice. La Figure 20. est une vue en élévation de la portion indiquée par la ligne IV.IV sur la Figure 19. La Figure 21. est une vue éclatée en perspective illustrant une forme de construction de la roue menante. 20 La Figure 22. est une vue éclatée en perspective illustrant une autre forme de construction de la roue menante. Les figures I. et 2. représentent le fourreau 10. d'un essieu 12. dont l'extrémité forme un plateau 14. équipé de vis 16. permet-25 tant le montage d'une roue. Une plaque 18., supportant divers organes de frein tel que des patins 20, est montée par vis et écrous 22. 24., sur une bordure 26. du fourreau d'essieu 10. La face extérieure du plateau 14. comporte un relief de centrage 28. qui est reçu dans l'ouverture centrale 31. d'un tambour de frein 30, ce tambour étant 30 maintenu entre la roue (non représentée) et la plateau 14. Le capteur suivant l'invention comprend une roue menée, une roue phonique et une tête détectrice formant un ensemble 32. attaché à une fixation 34. Pour mohter la fixation 34 sur le fourreau 10. on enlève deux ^crous 24, on engage les vis 22. dans les trous de la 3 5 fixation et on remet les écrous 24. Une lame-ressort en épingle à cheveux 36. et une monture 38. sont représentées sous la forme d'une pièce unique 40. obtenue par emboutissage d'un métal ferromagmatique en feuille. La monture 38. est prévue pour supporter la roue menée, la roue phonique et la tête de capteur. Cette monture se pré-40 sente comme une sorte de boîtier ayant un côté ouvert et une extré 71 19227 4 2093939 mité ouverte à partir de laquelle s'étend un bras 42. à l'extrémité du bras 42. est rivé un axe 43. Les Figures 6. et 7. montrent clairement la structure de la pièce 40. La roue menée 45. a une forme générale cylindrique; son extrémi-5 té comporte un petit plateau denté comme un engrenage constituant l'organe générateur du signal dénommé roue phonique 46. La roue menée 45 et la roue phonique 46 peuvent constituer une pièce unique réalisée par usinage d'une barre d'un matériau ferromagnétique tel que l'acier; si elles sont faites en deux pièces, la roue phonique 10 est nécessairement en matériau ferromagnétique, tandis que la roue menée peut être en une autre matière. L'ensemble roue menée/roue phonique 45., 46. est traversé par un alésage 48. dans lequel l'axe est monté sur un roulement à rouleaux 50. L'alésage 48. est élargi à chaque extrémité. L'extrémité supé-15 rieure (Figure 4.) est fermée par une coupelle 53. abritant un joint d'étanchéité 52. L'extrémité inférieure reçoit un roulement à billes 54. callé entre un épaulement 56. et le bord d'une coupelle de fermeture 58.; à l'extérieur de cette coupelle, une couche de résine 60 assure l'étanchéité de l'alésage 48. La bague intérieure du roule-20 ment à billes 54. reçoit l'extrémité amincie 62 de l'axe 43, et elle est serrée entre un épaulement 64. et une rondelle 66. sur laquelle est formé un rivetage 68. De cette façon le roulement a bil-lés 54. constitue l'organe de maintien en position axiale et l'organe de butée de la roue menée 45. 25 La tête détectrice, désignée de façon globale par le repère 70., est constituée par une bobine 72, un câble 74 (voir Figure 3.) un aimant permanent 76., et une masse polaire 78. Ces pièces sont assemblées dans la partie de la monture 38. formant boîtier, la masse polaire 78. faisant saillie par l'extrémité ouverte pour être très '30 proche des dents de la roue phonique 46. Un enrobage de résine maintient la masse polaire en place; on peut placer une lamelle entre la masse polaire et la roue phonique pendant que la résine se polymérise afin d'obtenir un intervalle fixe et connu entre ces pièces. Une pièce en matière plastique 80., est représentée en détail 35 sur les Figures 8., 9. et 10. et constitue un élément important de l'invention. Une portion de la pièce 80 constitue une carcasse de bobine 82. ayant une ouverture centrale rectangulaire 84. réalisée aux dimensions de la masse polaire 78.; une portion tubulaire 86., alignée sur l'ouverture 84, est prévue pour servir de logement à 40 l'aimant permanent 76. Comme représenté en coupe Figure 5., la masse 71 19227 5 2093939 polaire 78 comporte une tête 88 qui prend appui sur 1'épaulement 90. défini par le décrochement entre l'ouverture rectangulaire 84. et la portion tubulaire 86. Donc, après enrobage, la masse polaire 78. est liée de façon définitive à la carcasse de bobine 82. Sur 5 la Figure 5., on voit également que la masse polaire 78 comporte deux dents espacées du même intervalle que les dents de la roue phonique 46. Cela augmente les variations de flux» donc l'intensité des signaux, lorsque les dents de la masse polaire passent devant les dents de la roue phonique. 10 Deux fentes 92. traversent la joue centrale de la carcasse de bobine 82 pour déboucher dans un espace 96. formé entre la portion tubulaire 86 de la pièce en matière plastique 80 et la portion en forme de boîte de la monture 38. Deux sorties de bobine 98 sont serties dans les fentes 92. et connectées au câble 74. 15 Sur les Figures I., 2. et 3. on voit que le câble 74. traverse un collier de passage en caoutchouc 100. monté sur une ouverture 102 de la plaque d'appui 18. du frein. Des cosses 104., fixées à demeure aux extrémités des fils du câble, sont prévues pour être connectées au dispositif antipatinage du système de freinage. 20 Le capteur de vitesse suivant l'invention utilise en outre une roue menante 106 ayant la forme d'une coupelle 108 (voir Figures II., 12., et 13.). La coupelle 108 à un fond plat 110 avec un ouverture centrale 112 s'adaptant sur le relief de centrage 28. formé sur l'essieu 12. La coupelle 108 comporte une paroi latérale 114, 25 et son diamètre, est plus grand que le diamètre du plateau d'essieu 14, de telle sorte que l'on peut facilement monter la coupelle sur le plateau d'essieu, et que le bord de la coupelle se place à l'intérieur du frein. Ce bord'comporte une gorge 116 ouverte vers l'intérieur, c'est-à-dire vers l'axe de l'essieu. Un anneau de friction 30 118, de section rectangulaire, est inséré dans la gorge 116. Les Figures 13. et 14. illustrent un moyen avantageux pour retenir l'anneau de friction 118 dans la gorge 116. Ce moyen consiste à prévoir deux séries circulaires de languettes 122., 124., respectivement formées sur chacun des flancs de la gorge 116.; ces languettes sont 3 5 poussées vers l'intérieur de la gorge après mise en place de l'anneau de friction. L'anneau de friction 118 peut également être fixé par tout moyen classique, par exemple par collage. On peut usiner la surface intérieure de l'anneau de friction pour rendre cette surface concentrique à l'ouverture centrale 112 de la pièce 108. Le 40 meulage est un procédé recommandé pour cet usinage. 71 19227 6 2093939 Les figures 15, 16, 17, illustrent d'autres formes de réalisation de la roue menante. Sur la figure 15, la roue menante 106 comprend également une pièce en forme de soucoupe 1CE aynnt un fend plat 110. et une jupe globalement cylindrique 114-, mais cette jupe comporte un 5 court renflement 128, vers son bord 126. L'anneau de friction élastique 118a une section repliée se déplaçant à cheval sur le bord 126 en ayant une branche extérieure qui se plaque sur le renflement-128 et s'étend légèrement au-delà de ce renflement. Dans la forme de réalisation de la figure 16, la pièce 108 présente 10 un petit rebord 130. L'anneau de friction élastique 118 a une section globalement carrée comme sur la figure 1 et 2, mais il est placé dans une gorge profonde 116 formée dans un cercle embouti séparé 132, également muni d'un rebord 134. La pièce 108 est concentrique avec l'ouverture 112, prévue pour recevoir le relief 128 du plateau 15 d'essieu 114. Cela rend utile l'usinage onéreux de l'anneau de friction. Sur la figure 17, la pièce 108 a la même forme que celle de la figure 6, mais l'anneau de friction 118a une section en U offrant une gorge extérieure 136, dans laquelle s'adapte une section en U 20 correspondante 138 du cercle séparé 132. Comme précédemment, la pièce 108 et le cercle 132 sont soudés par points, en étant maintenus dans un montage qui assure la concentricité de l'anneau de friction. La figure 18 illustre une autre forme de réalisation de l'invention dans laquelle l'essieu 12 comporte également un diamètre de centra-25 ge 232. La roue menante 234 est formée par un cercle métallique présentant une gorge 238 dans laquelle se loge un anneau de friction en matériau élastomère 236; le cercle comporte en outre une partie cylindrique 240 et une multitude de languettes élastiques 242 qui s'agrffent sur la périphérie du plateau 14. 30 Un ensemble comprenant une tête détectrice et une roue phonique est désigné de façon globale par le repère 244, (figure 19). Dans cet ensemble, un bras 246 se termine par une chape 245 permettant à un axe 250 de pivoter sur des coussinets 248. Une vis 254 relie l'axe 250 à une patte 252. La patte 252 est liée au fourreau d'essieu 35 par les vis et écrous 22, 24 qui servent également à fixer la plaque 18. L'extrémité libre du bras 246 est traversée par un alésage 256 COPY 71 19227 7 2093-939 dans lequel se loge un excentrique 258 qui est tenu en place d'une part par un renfort 260 et, d'autre part, par une bague fendue 262. Comme montré Figure 20, une fente 264 intersecte l'alésage 256 et, en association avec une vis 266 montée dans un autre alésage 268 5 perpendiculaire à la fente 264, on obtient un système empêchant l'excentrique 258 de tourner. Un axe 270 ayant une tête 272 à une de ses extrémités est fixé dans l'alésage 261 de l'excentrique 258 par une goupille 274. La roue menée 275 du capteur est une douille 276 dont l'alvéole 10 283 contient deux roulements a rouleaux 278 et un joint 280. Les roulements 278 servent au montage de l'axe 270, et la tête 272 de cet axe constitue un organe de butée et de maintien en position axiale. La douille 276 est molettée extérieurement en 284 pour favoriser son contact avec l'anneau de friction 236 de la roue menante 234. Vers 15 une de ses extrémités, la roue menée 275 comporte un plateau 279 qui peut être soit partie intégrante de la roue 275, soit une pièce séparée rivée sur cette roue. Sur son pourtour, le plateau 279 comporte des dents 281 semblables à des dents d'engrenage, constituant des organes générateurs de signaux associés à la tête détectrice. Un 20 ressort en spirale 282 (représenté Figure 18) est placé dans la chape 245 du bras 246, autour de l'axe 250. Une extrémité de ce ressort prend appui sur une projection 285 de la patte 252; l'autre extrémité prend appui sur le bras 246 et fait pivoter ce bras autour de l'axe 250.de façon à amener la roue menée 275 au contact de la roue 25 menante 234. Le bras 246 comporte un plat 286 sur lequel la tête détectrice 288 est montée à l'aide de deux vis ou rivets 290 (non représentés). La tête détectrice 288 est semblable à celle qui est représentée sur la Figure 4. 30 Une autre forme de réalisation de l'invention est illustrée par les Figures 20, 21 sur lesquelles des pièces semblables à des pièces décrites précédemment sont désignées par les mêmes repères. Par suite on ne décrira en détail que les points par lesquels cette 35 forme de réalisation diffère de la précédente. Si l'on se réfère plus particulièrement à la Figure 20, on voit que la roue menante 234 comprend une portion cylindrique 240 soigneusement ajustée sur le diamètre extérieur 232 du plateau d'essieu 14, lui-même concentrique à l'axe de l'essieu 12. Le cercle métallique qui comprend la 40 gorge 238 et la partie cylindrique 240 n'est pas un anneau continu, mais fendu en 239 de façon à pouvoir être élastiquement déformé OGFY 71 19227 8 2093939 pour être monté sans qu'il soit besoin de sortir l'essieu 12 de son fourreau 10. Un rebord intérieur 242 d'environ 1,5 mm joue le même rôle que les languettes 242 du précédent exemple pour agrafer le cercle sur le plateau 214. Une rondelle métallique 298 5 ayant la même épaisseur que le rebord 242 est prévue pour combler l'espace entre l'élément de centrage 28 et la périphérie interne du rebord 242. De plus, une coupelle 299 est prévue pour maintenir ces pièces et assurer une forme circulaire à la roue menante 234 en supprimant l'effet de la fente 239; la coupelle 299 est légère-10 ment plus grande en diamètre que la roue menante 234, et sa paroi latérale comporte plusieurs bossages 300 dirigés vers l'intérieur et prévus pour prendre contact sur la partie cylindrique 240. Des encoches 301 permettant le passage des vis 216 servant à fixer la roue de véhicule. Il va de soi que l'on peut tendre l'anneau de 15 friction élastique 236 pour le faire passer par dessus le plateau 14 afin de placer cet anneau dans la gorge 238 après le montage du cercle métallique. Dans la variante illustrée par la Figure 21, la roue menante 234 est séparée diamétralement en deux moitiés identiques qu'il 20 est facile de monter sur le plateau d'essieu 14 et qui sont a»ln— tenues par la coupelle 299. Cela conduit donc à un système analogue de montage par agrafage. Dans le fonctionnement, la roue menante 106 ou 234 tourne en même temps que la roue de véhicule. Les ressorts 36 ou 282 main-25 tiennent les roues menées 45 ou 275 au contact des anneaux de âsetion 118 ou 236, de telle sorte que les roues phoniques 46 ou 279 tournent à grande vitesse. Le passage des dents de la roue phonique devant la masse polaire 76 ou 294 provoque des variations du flux magnétique qui traversent cette masse polaire et cela . 30 induit une tension alternative dans la bobine. La fréquence de cette tension est proportionnelle à la vitesse de la roue. Des moyens bien connus permettant de mesurer cette fréquence pour obtenir une indication directe de la vitesse de roue. 71 .19227 9 2093939 REVENDICATIONS 1. Capteur de vitesse notamment prévu pour mesurer la vitesse d'une roue d'un véhicule équipé d'un système de freinage anti-bloquant, comprenant une tête détectrice fixe montée très près d'une 5 roue phonique prévue pour tourner à une vitesse fonction de la vitesse de la roue de véhicule, cette roue équipant un essieu entoure d'un fourreau et muni d'un relief de centrage, caractérisé en ce que le capteur comporte en outre une roue menante à l'entraînement par friction dont la forme est celle d'une soucoupe 10 de diamètre relativement grand ayant un fond percé d'une ouverture centrale prévue pour s'emmancher sur ledit relief de centrage, une paroi latérale de forme générale cylindrique, et un anneau de friction relativement élastique fixé vers le bord de la paroi latérale, une roue menée étant reliée à la roue phonique afin de 15 former un ensemble auquel est combiné la tête détectrice, des organes d'assemblage de cette combinaison comprenant un moyen prévu pour être fixé à une partie non-tournante de la roue de véhicule, ainsi qu'un élément élastique pour maintenir un contact frottant entre la roue menante et la roue menée. 20 2. Capteur de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de friction a une section de forme générale rectangulaire et est fixée dans une gorge formée vers le bord de la paroi latérale de la roue menante. 3. Capteur de vitesse suivant la revendication 2, caractérisé en 25 ce que la gorge est ouverte vers l'intérieur de la roue menante. 4. Capteur de vitesse suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'anneau de friction est fixé par déformation des parois de la gorge vers l'intérieur de cette gorge. 5. Capteur de vitesse suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé 30 en ce que l'anneau de friction est fixé par collage. 6. Capteur de vitesse suivant l'une des revendications 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que l'anneau de friction est usiné après 71 19227 ie 2093939 mise en place pour être rendu concentrique au relief de centrage. 7. Capteur de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de friction a une forme repliée coiffant le bord de la paroi de la roue menante, le repli extérieur recouvrant un re-5 lief annulaire de cette paroi. 8. Capteur de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de friction est fixé sur un cercle séparé ayant un rebord soudé par points à un rebord de la roue menante. 9. Capteur de vitesse suivant la revendication 8, caractérisé en 10 ce que l'anneau de friction a une section de forme générale rectangulaire et est placé dans une gorge formée dans ledit cercle. 10. Capteur de vitesse suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'anneau de friction a une section en U présentant une rainure extérieure, et ledit cercle a également une section en U 15 et s'adapte dans ladite rainure. 11. Capteur de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble formé par la roue menée et la roue phonique est un cylindre creux ayant un rebord et contenant des paliers a faible friction, la surface externe de ce cylindre étant molettéepour for- 20 mer une portion roue menée, tandis que la périphérie du rebord comporte des dents pour constituer une portion roue phonique. 12. Capteur de vitesse suivant la revendication 11, caractérisé en ce qué les organes d'assemblage combinant la tête détectrice avec l'ensemble roue menante-roue phonique comprend un axe sur 25 lequel l'ensemble est monté, un boîtier contenant les éléments de la tête détectrice, une patte de fixation reliée au fourreau d'essieu, ledit ressort étant disposé de façon à pousser la roue menée vers la roue menante et établir un contact frottant entre ces roues. 30 13. Capteur de vitesse suivant la revendication 12, caractérisé en ce que des moyens de réglage permettent de fixer de façon permanente l'intervalle entre la roue phonique et la tête détectrice. 71 .19227 2093939 14. Capteur de vitesse suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent un excentrique sur lequel l'axe est monté, un moyen pour faire tourner cet excentrique et un moyen pour bloquer la rotation de 1*excentrique. 5 15. Capteur de vitesse suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les organes d'assemblage sont constitués par une pièce emboutie unique dans laquelle une portion constitue le boîtier et est munie d'un prolongement supportant l'axe, et une autre portion 10 constitue la patte de fixation, ces deux portions étant interconnectées par une portion repliée constituant ledit ressort et servant de liaison mécanique entre le boîtier et la patte de fixation. 16. Capteur de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pièce moulée combine en un ensemble compact les éléments 15 de la tête détectrice qui comprennent un aimant permanent, une pièce polaire accolée a l'aimant permanent ei voisine de la roue phonique, et un bobinage entourant la pièce polaire. 17. Capteur de vitesse suivant la revendication 16, caractérisé en ce que la pièce moulée comporte une portion formant carcasse de 20 bobine, un passage central dans lequel se loge la pièce polaire, et une cavité dans laquelle se loge l'aimant. 18. Capteur de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la roue menante est construite de façon à se fixer par agrafage sur le relief de centrage. 25 19. Capteur de vitesse suivant la revendication 18, caractérisé en ce que la roue menante est munie de nombreuses pattes élastiques prévues pour agripper le relief de centrage.