Brevet FR2098317A1 — publié le 19720310

la présente invention se rapporte à un capteur de fréquence de grande précision destiné à indiquer le comportement en rotation des roues des véhicules automobiles, notamment destiné à des installations de réglage du patinage des roues dans 5 laquelle une partie tournante entraînée par la roue coopère au moyen d'une denture avec les pôles d'un élément magnétique monts fixe, lequel peut également se présenter sous la forme d'une den ture. Dans les régulateurs qui influent sur le comportement 10 des véhicules comme, par exemple les régulateurs du patinage des roues, il est nécessaire de disposer d'une indication exacte du comportement de la roue. Etant donné que la précision de l'indication doit être indépendante des influences extérieures comme, par exemple, la température, le principe du capteur de fréquence 15 mentionné plus haut - également appelé capteur d'impulsions -s'est révélé le plus avantageux. On n'obtient un pouvoir de résolution suffisant qu'avec un grand nombre d'impulsions par tour, le- nombre des impulsions pouvant se trouver, suivant la qualité qu'on exige du 20 réglage, à peu près entre 300 et 600 impulsions par tour. Ce grand nombre d'impulsions est nécessaire pour permettre de mesurer rapidement et avec précision la vsristion des impulsions dans le temps, c'est-à-dire 1'accélération de rotation de la. roue. Le grand nombre des dents impli-ju? les dents de faible di~ 25 mension et, par conséquent, également des entrefers très petits. Pour éviter que les intempéries n'aient une influence défavorable sur l'appareil, il est en outre nécessaire que l'ensemble du capteur de fréquence soit suffisamment petit pour que son diamètre ne soit que légèrement supérieur à celui d'un roulement 30 de roue, afin qu'on puisse loger cette appareil dans une enceinte protégée dans la zone du roulement de la roue. En raison de ces faibles dimensions, les entrefers sont si petits qu'ils ne peuvent être réalisés techniquement que dans un appareil indépendant muni de ses propres paliers. Il 35 n'est donc plus possible de les intégrer à l'axe (essieu ou fusée). Malheureusement, cette construction pose un problème pour l'entraînement de la partie tournante du capteur de fréquen 71 25283 2 2098317 ce. Un entraînement simple donnerait, pour de très faibles défauts d'alignement des axes, des erreurs qui sont inacceptables, notamment pour l'exploitation des informations d'accélération. Il est donc nécessaire de trouver pour la partie tournante un 5 mécanisme d'entraînement qui permette d'obtenir un entraînement en rotation pratiquement exempt d'erreur angulaire et de jeu, même en cas de défaut d'alignement des axes. Suivant l'invention, ce problème est résolu dans le cas des capteurs de fréquence mentionnés au début par le fait 10 que la partie tournante est reliée à son organe d'entraînement par un ressort en croix à élasticité axiale qui admet un jeu radial. Dans cet appareil, la denture de la partie tournante est en général disposée radialement bien que, naturellement, il soit également possible d'imaginer une denture axiale. Dans le cas 15 d'une denture radiale, la partie tournante peut porter cette denture à l'extérieur ou à l'intérieur, la disposition extérieure étant préférée. Par ailleurs, on préfère suivant l'invention une forme de réalisation dans laquelle la partie tournante est montée par sa périphérie intérieure sur un manchon en matériau ferro-20 magnétique doux et ce manchon porte un autre manchon en matière amagnétique, contre lequel une face radiale de la partie tournante est constamment appuyée sous l'action du ressort en croix. La forme de réalisation suivant l'invention présente l'avantage d'assurer dans tous les cas un entraînement de la 25 partie tournante sans erreur angulaire, même en présence d'un petit désaxement entre le roulement de la roue et le palier de la partie tournante à l'intérieur du capteur de fréquence. Par ailleurs, le ressort en croix suivant l'invention maintient également constamment la partie tournante en position dans le sens 30 axial. Dans une forme de réalisation suivant l'invention, il est prévu, dans les portées radiale et/ou axiale de la partie tournante, des rainures transversales destinées à recevoir un lubrifiant et/ou les poussières ou autres corps étrangers. Ces 35 rainures peuvent être formées dans la partie tournante ou dans la partie fixe. Ce rainurage présente comme avantage, en dehors de la lubrification, celui de permettre aux particules ou limailles résultant de l'usure inévitable de se rassembler aussitôt dans les rainures, et d'éviter ainsi l'érosion de la portée. 71 25283 3 2098317 Suivant une autre caractéristique de l'invention, le ressort en croix présente - considéré dans le sens axial -, une forme annulaire ou équivalent et ce ressort est tombé alternativement vers les deux côtés dans plusieurs plans transver-5 saux, par exemple dans deux plans transversaux, décalés d'angles égaux, en partant d'un plan môdian imaginaire normal à l'axe, et il présente en ces points des organes de liaison avec la partie tournante d'un côté et avec l'organe d'entrainement de l'autre côté. la partie annulaire forme donc le corps proprement 10 dit du ressort tandis que les organes de.liaison représentent les entraîneurs. Il est également possible de donner au corps du ressort une forme non pas annulaire mais rectangulaire, ovale ou équivalente. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le 15 ressort en croix comporte, comme élément de liaison, des tenons qui sont engagés dans des rainures correspondantes formées rec-pectivement sur la partie tournante et sur l'organe d'entrainement. Pour cela, les tenons font saillie radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur sur le corps du ressort en croix. 20 Ces tenons peuvent être dirigés tous dans le même sens ou au contraire, les uns vers l'intérieur et les autres vers l'extérieur, par paires. Suivant une autre caractéristique de l'invention et afin de maintenir également à des valeurs aussi faibles que pos-25 sible les dimensions radiales du mécanisme d'entraînement, pour les raisons indiquées plus haut, les tenons, qui sont en soi disposés radialement, sont rabattus sur eux-mêmes pour rester dans les limites du contour du corps, considéré en projection axiale. Dans le mêïie but et suivant une autre caractéristique 30 de l'invention, les tenons sont emboutis en saillie axiale dans le corps même du ressort et forment des saillies orientées dans le même sens que les bombés correspondants du corps du ressort. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, le ressort en croix est agencé entre la portée de la roue 35 sur son axe et la partie tournante dirigée vers le stator. Cet agencement donne la possibilité de vérifier le montage du ressort en croix avant de recouvrir l'ensemble du capteur par un chapeau de protection extérieur. En principe, le ressort en croix 71 25283 * 2098317 peut naturellement également être agencé à l'extérieur, c'est-à-dire entre le capteur de fréquence et le couvercle tournant monté de l'extérieur. Suivant une autre caractériétique de l'invention, qui 5 est destinée à réduire les dimensions du capteur de fréquence, la partie stationnaire renferme une "bobine sans noyau, en fil métallique isolé par un émail thermoplastique qu'on fait durcir par passage d'une impulsion de courant d'une intensité définie. La description qui va suivre, en référence aux des-10 sins annexés, donnés surtout à titre d'exemples, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces dessins, La figure 1 est une vue en coupe d'un capteur de fréquence qui montre deux variantes différentes dans ses deux moitiées respectivement supérieure et inférieure, 15 La figure 2 est une vue de détail en coupe qui re présente un autre mode de montage du chapeau, La figure 3 est une coupe partielle suivant la ligne III-III de la figure 1, La figure 4 représente un autre mode de montage du 20 ressort en croix, par une coupe partielle. Lee figures 5 à 10 représentent diverses formes de réalisation du ressort en croix, par des vues en plan et en élévation. Dans la réalisation représentée dans la moitié supé-25 rieure de la figure 1, un axe fixe 11(essieu ou fusée) porte, au moyen d'un roulement 12, un corps de roue 13 non représenté en détail. A l'extérieur du roulement 12, est agencé un capteur de fréquence 14 qui est isolé de l'extérieur par un couvercle tournant 15, lequel est de son côté fixé au corps 13 de la roue. 30 Le capteur de fréquence 14 est composé d'un stator 16 monté fixe sur l'axe 11 et d'une partie tournante 17, ces deux élément coopérant entre eux d'une façon connue par leurs dentures radiales opposées 18. Le stator 16 renferme en outre une bobine 19, de préférence sans noyau. Le flux magnétique part d'un 35 disque 19a formé par un aimant permanent polarisé radialement circule dans un manchon intérieur 20 et dans un manchon extérieur 21 en matière magnétisable, pour atteindre la partie tournante 17. 71 25283 5 2098317 Cette partie tournante 17 est montée rotative sur le manc-on intérieur 20. Sur le manchon intérieur 20 est enfilé un autre manchon 22 en matière amagnétique contre lequel glisse la face radiale de la partie tournante 17, qui présente la forme 5 d'un lisque. La partie tournante est maintenue appliquée contre ce manchon par un ressort en croix 23, qui est prévu pour l'entraînement en rotation et qui sera décrit en détail dans la suite * Le ressort 23 présente des tenons 24 qui sont engagés dans des rainures de forme correspondante pratiquées les unes 10 dans le corps 13 de la roue et les autres dans la partie tournante 17. Lors du montage, ce ressort est légèrement comprimé dans le sens axial de sorte qu'il maintient constamment la partie tournante 17 appuyée contre le manchon amagnétique 22. Il a également pour fonction d'admettre un léger désalignement entre 15 l'axe du roulement de la roue et l'axe de la portée de la partie tournante 17 sur le stator 16. Dans la forme de réalisation représentée dans la moitié inférieure de la figure 1, le principe de construction est exactement le même, mais 1 ' enroule .Tient 19 est ici utilisé Lui-20 même pour la production du champ magnétique. La partie tournante 17 est donc ici montée directment sur un collet du stator 16. Les tenons 24 du ressort en croix 23 sont logés dans des rainures d'une pièce annulaire 25 séparée, qui tourne avec le -corps 13 de la roue. Les autres différences existant entre les deux 25 formes de réalisation et que l'on peut voir sur le dessin ne sont pas essentielles et restent sans importance pour l'invention. Dans la réalisation de la figure 2, le couvercle 15 présente un "bord roulé 26 qui est encliqueté dans une gorge correspondante 27 du corps 13 de la roue. Il n'est donc pas né-30 cessaire de le visser. Une garniture d'étancheïté 28 isole le capteur de fréquence non représenté des influences extérieures. Sur la figure 3» la partie tournante 17 présente sur sa périphérie intérieure, c'est-à-dire sur sa surface de portée, des rainures transversales 29. Ces rainures sont destinées à 35 recueillir le lubrifiant et surtout à recueillir les particules ou limailles résultant de l'usure, ainsi que les poussières et corps étrangers, de sorte que la portée est ainsi protégée. Du reste, il est également possible de prévoir le même rainurage 71 25283 6 2098317 sur la portée axiale de la partie tournante 17, c'est-à-dire que, dans le cas considéré, le manchon amagnétique 22 peut également être creusé de rainures correspondantes sur sa face radiale. Dans la représentation de la figure 4, le capteur de 5 fréquence est exactement de même construction. Toutefois, le montage est inversé de sorte que le ressort en croix 23 est maintenant situé entre le capteur de fréquence 14 et le couvercle 30, mais sa construction et sa fonction sont entièrement identiques à la construction et à la fonction du ressort des 10 formes de réalisation représentées sur les figures 1 à 3. Dans la réalisation de la figure 5, le ressort en croix 23 comprend un corps de ressort annulaire 31 qui est muni de quatre tenons 32 dirigés radialement vers l'extérieur et décalé de 90° les uns par rapport aux autres. Le corps 31 du 15 ressort est bombé dans la direction axiale de façon que les deux paires de tenons 32 opposés se trouvent dans des plans espacés axialement. Le ressort en croix 23 est en prise, par ses tenons répartis en deux paires dans deux plans différents, d'une part avec la partie tournante et, d'autre part, avec le corps de la 20 roue. Dans la réalisation de la figure 6, le Ressort en croix 23 présente la même construction de principe et"les tenons sont également disposés exactement de la même façon que dans le ressort en croix de la figure 5. Toutefois, dans ce cas, le 25 corps 33 du ressort n'est pas de forme circulaire mais au contraire de forme carrée. Dans la réalisation de la figure 7, le ressort en croix 23 présente une forme annulaire ou au contraire carré comme sur la figure 6, mais ses tenons 34 sont tous dirigés vers 30 l'intérieur. A tous autres égards, ce ressort correspond également aux formes de réalisation décrites jusqu'à présent. Dans la réalisation de la figure 8, le corps 35 du ressort en croix 23 a tout d'abord été réalisé, par exemple par découpage, avec des tenons 36 dirigés vers l'intérieur. Toute-35 fois, ces tenons 36 ont été ensuite rabattus de 180° de sorte que, considéré dans le sens axial, ils se trouvent maintenant "dans les limites du contour du corps 35 du ressort. De cette façon, l'entraînement en rotation peut s'effectuer sur le même 71 25283 7 2098317 diamètre, - considéré dans le sens axial - que celui du corps 35 du ressort, c'est-à-dire que l'on obtient de cette façon une forme compacte dans le sens radial. Dans la réalisation de la figure 9» le corps 37 du 5 ressort en croix 23 présente une forme ovale et il est muni de tenons 38 dirigés vers l'intérieur et de tenons 39 dirigés vers l'extérieur. Pour pouvoir obtenir ici également une construction aussi compacte que possible dans le sens radial, les tenons 39 dirigés vers l'extérieur sont disposés sur le petit diamètre de 10 l'ovale tandis que les tenons 38 dirigés vers l'intérieur sont prévus sur le grand diamètre de l'ovale. Dans la réalisation de la figure 10, le corps 40 du ressort en croix 23 est également annulaire et les tenons 41 sont formés dans le corps même de ce ressort. Les tenons 41 sont 15 emboutis pour former sur le corps du ressort des saillies dirigées dans le même sens que les bombés du corps 40. 71 25283 8 2098317 REVENDICATIONS 1) Capteur de fréquence de haute précision destiné à l'indication du comportement en rotation de roue, en particulier pour installations de réglage du patinage au freinage des véhicules, et dans lequel une partie tournante entrainée par la roue 5 coopère par une denture avec les pôles d'une partie magnétique montée fixe, qui peut également être constituée par une denture, ce capteur de fréquence étant caractérisé en ce que la partie tournante est reliée à son organe d'entraînement, qui peut être par exemple le corps de la roue, par un ressort en croix à élas- 10 ticité axiale, qui est capable d'admettre un jeu radial. 2) Capteur de fréquence suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie tournante est montée par sa périphérie intérieure sur une bague en matière ferro-magnétique douce et en ce que sur cette bague est montée une autre bague en 15 matière amagnétique, contre laquelle une face radiale de la partie tournante est constamment appliquée. 3) Capteur de fréquence suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que des rainures transversales sont pratiquées dans la portée radiale et/ou axiale de la partie 20 tournante, pour recevoir le lubrifiant et/ou recueillir la poussière et leB corps étrangers. 4) Capteur de fréquence suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort en croix présente, en vue axiale, une forme circulaire ou équivalente et en ce qu'il 25 est bombé alternativement vers les deux côtés dans plusieurs, par exemple deux plans transversaux décalés d'angles égaux, en partant d'un plan médian normal à l'axe, et présente en ces endroits des organes de liaison par lesquels il entre respectivement en prise avec la partie tournante et avec son rogane d'entraînement, 30 qui peut être par exemple le corps de la roue. 5) Capteur de fréquence suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort en croix porte, en qualité d'organes de liaison, des tenons qui sont en prise dans les rainures correspondantes pratiquées les unes dans la partie tournante et 35 les autres dans l'élément d'entraînement, par exemple dans le corps de la roue. 6) Capteur de fréquence suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les tenons font saillie radialement vers 71 25283 9 2098317 l'intérieur ou vers l'extérieur sur le corps du ressort en croix. 7) Capteur de fréquence suivant la revendication 6 caractérisé en ce que les tenons sont rabattus sur eux-mêmes, pour se placer dans les limites du contour du corps du ressort, 5 considéré en projection axiale. 8) Capteur de fréquence suivant la revendication 7, caractérisé en ce que les tenons sont emboutis en saillie axiale dans le corps ;ême du ressort et forment des saillies orientées dans le même sens que les bombés correspondants du corps de ce 10 ressort. 9) Capteur de fréquence suivant l'une des revendication 1 à 8, caractérisé en ce que le ressort en croix est agencé entre la portée de la roue sur son axe et la partie tournante qui est dirigée vers le stator. 15 10) Capteur de fréquence suivant l'une des revendica tions 1 à 9, caractérisé en ce que le stator renferme une bobine sans noyau, réalisée en fil métallique isolé par un émai tîaermo-plastique qui est durci par passage d'une impulsion de courant d'une intensité définie.