Brevet FR2139823A1 — publié le 19730112

La présente invention concerne des moyens de pesage pour mesurer la charge appliquée à un essieu d'un véhicule à roues ayant un châssis ou corps relié à cet essieu par des moyens de suspension élastique. Un objet de l'invention est de fournir des moyens de pesage améliorés dans le but ci-dessus mentionné qui puissent être installés de façon permanente sur le véhicule de manière à fournir des indications sur la charge d'essieu, chaque fois qu'on le désire, de préférence par des moyens indicateurs visuels placés en une position commode pour le conducteur. Une caractéristique des moyens de pesage suivant la présente invention est qu'ils comprennent un dispositif transducteur ayant des caractéristiques de structure originales spécialement adaptées de façon à obtenir des caractéristiques de réponse prédéterminées spécifiques convenant le mieux à l'u- tilisation comme dispositif de mesure de charge d'essieu d'un véhicule. L'invention sera plus particulièrement décrite au moyen d'un exemple en référence aux dessins annexés, parmi lesquels La figure 1 est une vue en élévation de côté détaillée la plaque de fermeture ayant été retirée, d'un dispositif trans -ducteur de moyens de pesage selon une réalisation pratique préférée de l'invention destinée à être utilisée dans la mesure de la charge sur un essieu d'un véhicule à roues. La figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne Il-Il de la figure 1. La figure 3 illustre sous forme de diagramme le dispositif monté sur un véhicule pour mesurer la charge sur un essieu de celui-ci. La figure 4 est une coupe verticale fragmentaire suivant la ligne IV-IV de la figure 1. Et enfin la figure 5 est un diagramme diun circuit électrique associé typique destiné à être utilisé avec une paire de dispositifs transducteurs montés sur les différents essieux d'un véhicule à roues. On se réfère tout d'abord aux figures 1 et 2. Le dispositif transducteur illustré dans celle-ci comprend un élément formant levier mobile angulaireraent 10a ayant une partie formant corps rigide 110 montée à pivotent en lia au moyen d'un pivot 25a entre deux joues 112, 112, d'une fourchette support de levier 12a soudée sur la base d'un carter en forme de boîte 13a. Le carter 13a est pourvu d'une plaque de fermeture détachable 60 figure 2) et est supporté par une plaque arrière 61 faite pour être solidement fixée à une partie fixe 40 du corps de véhicule ou châssis. Comme on le voit, l'élément formant levier 10a a un bras détecteur àllong 16a qui sort du carter 13a et qui est fixé à la partie corps 110 par des rivets 63, et une gaîne flexible en caoutchouc 30a est ajustée de façon à ferner l'ouverture nécessaire à l'extrémité du carter. il est prévu dans le carter un bras ressort, montré en 17a formé d'une lame ou feuillet de ressort plat en porte à faux fixé par son extrémité arrière au moyen d'une plaque de serrage 65 et de vis de serrage 66 à un support de montage 58a soudé à la base du logement. Vers son extrémité arrière, le bras ressort 17a a deux paires de jauges de tension 20a, 20'a fixées à ses faces supérieure et inférieure respectivement, au moyen d'un adhésif par exemple et celles-ci sont connectées à un câble multiconducteurs 45a par des fils séparés et un bloc de bornes 68 fixé au support 18a.De plus, ltextrémité avant du bras ressort 17a est au contact, comme indiqué, avec un goujon fileté 69 porté par un bras arrière décentré 15a de la partie corps 11O de l'élément formant levier 10a. Le goujon 69 est muni d'un écrou de blocage 70 et peut etre réglé pendant l'asemblage de façon à régler le domaine de déplacement angulaire de l'élément formant levier IOa sur lequel le dispositif doit fonctionner. Ainsi, on verra clairement que lorsque l'élément formant levier 10a est déplacé dans le sens horaire, comme on le voit dans la figure 1, l'extrémité arrière 15 est au contact avec l'extrémité 19a du bras ressort 17a et provoque la flexion de ce dernier vers le bas en conséquence du déplacement angulaire du bras de détection 16a, et ce déplacement peut être mesure en mesurant le changement correspondant de la résistance électrique des jauges de tension 20a, 20'a. En pratique, ces dernières sont habituellement connectées, d'une façon connue, dans un circuit électrique ayant la configuration classique d'un pont de Wheatstone ou d'un artanbe- ment similaire qui produit un signal électrique de sortie envoyé à des moyens indicateurs convenablement étalonnés. Pour l'application du dispositif transducteur à l'en- registrement de la charge appliquée à un essieu d'un véhicule à roues, on utilise avantageusement le fait que la charge d'essieu produit un mouvezaent de la suspension élastique habituelle du véhicule et provoque un déplacement relatif de l'essieu par rapport au corps du véhicule ou châssis.Le dispositif transducteur peut par conséquent être utilisé de façon à répondre à un tel déplacement relatif de l'essieu par rapport au châssis en fisant le support de carter 13a à une partie du châssis, ou à un élément fixé à ce dernier, dens une position telle que le bras de détection 76a se trouve sur le chemin du déplacelaent rela- tif de l'essieu et soit mis au contact et infléchie par celui-ci lorsqu'il est sous charge. Une telle disposi-tion est illustrée par le diagramme de la figure 3 qui montre le carter 13a fixé à l'élément de chassie 40 et le bras de détection 16a qui a un patin 39 à son extrémité avant portant contre le carter d'essieu 41 avec l'interposition d'un tampon 42. Les jauj;es de tension 20a, 20'a du dispositif transducteur sont connectes par un câble multiconducteurs 45a à un circuit électrique contenant des résistances de mesure convena- bles ou moyens d'équilibrage, comme un pont de Wheatstone, prévu pour fournir un signal électrique ou signal de sortie qui est envoyé à un dispositif de lecturc ou tout autre indicateur convenable 51 dans une unité de tête 5, située de préférence dans la cabine du conducteur d'un véhicule de marchandises lourdes, ce dispositif de mesure ou iiidicateur 51 pouvant être étalonné de façon à donner une indication visuelle directe du poids supporté par les essieux respectifs. Etant donné que la charge d'essieu d'un véhicule peut n'avoir d'intérêt que dan une région approchant la charge maxi- nale, les positions initiales relatives du bras ressort et de l'élément formant levier articulé peuvent etre réglées convenablement, si on lc désire, de façon a ce que le dispositif ne fonctionre que sur un domaine limite vers la pleine charge Ceci associe aux caractéristiques de réponse "introduites par corps tructicn" qui compensent les irrégularités ou la non-linéarité des caractéristiues charge/flexion inhérentes i la suspension du véhicule, peut faciliter l'utilisation d'un indicateur visuel ayant une échellc strictement linéaire étalonnée directement en unité de poids. Une caractéristique essentielle de la construction ici expliquée pour obtenir ce dernier but, est le fait que le pivot 25a qui fournit le point d'appui lia du levier lOa est décentré dans le plan de flexion du bras ressort en porte à fauxl7a désaligné par rapport à ce dernier de telle sorte que, comme cela ressortira de l'étude de la figure 1, le bras ressort en porte à faux 17aet l'alignement géométrique effectif du bras arrière 15a du levier AOa, représenté par la ligne x passant par leur point de contact et par le point d'appui lita, se trouvent dans une relation angulaire importante l'un par rapport à l'autre pendant l'engagement réciproque correspondant au fonctionnement. La forme de levier coudé de la partie corps 110 de l'élément formant levier et le fait que le bras de détection extérieur 16a constitue un élément séparé fixé à la partie corps qui peut être fait en différents matériaux ayant des qualités d'élasticité et de durete appropriées, facilitent avantageusementla construction mécanique convenable pour obtenir les caractéristiques de réponse voulues. La figure 5 montre un circuit typique d'un système de mesure de la charge d'essieu d'un véhicule comprenant une paire d'éléments principaux convertisseurs de flexion appliqués respectivement aux essieux avant et arrière. Le circuit est connecté par les conducteurs s, S à l'alimentation habituelle 12 volts ou 24 volts du véhicule, et les ensembles de jauges de tension des têtes de flexion appliquées auxdits essieux avant et arrière sont indiqués en SG1 et 5G2. Ceux-ci sont connectés par un interrupteur-sélecteur 80 à un amplificateur AX,P et à un circuit en pont de VÏheatstone dont le signal de sortie est amené à un milliampèremètre étalonné qui forme le dispositif indicateur ou dispositif de mesure étalonné 51. PC1 et FC2 représentent les potentiomètres d'étalonnage convenables qui sont sélectionnés par l'interrupteur 80' selon la charge d'essieu à mesurer, et lZ'I et -Z2 représentent les potentiomètres de réglage du zéro. Comme on le constate, le circuit nécessite relativement peu de composants et la partie essentielle de celui-ci peut être montée de façon compacte, avec le dispositif de assure 51, dans l'unité indicatrice de tete 50 située dans le compartiment du conducteur. -:- REVENDICAD S -: 1 - Moyens de pesage pour mesurer la charge appliquée à un essieu d'un véhicule à roues dont le châssis ou corps est relié à l'essieu par des moyens de suspension élastique, comprenant un dispositif transducteur formé d'un bras ressort en porte à faux (17a) ancré par des moyens de support (18a) vers son extrémité arrière à un carter (13a) qui enferme le bras ressort (17a), ce carter (13a) formant un corps de support rigide fixable au châssis du véhicule (40); ce dispositif transducteur comprenant de plus un élément de détection mobile formé d'un levier (?osa) monté de façon à pouvoir pivoter en un mouvement angulaire en un point d'appui (lia) sur le corps de support de carter (13a), le levier (10a) ayant un bras arrière (15a) disposé de façon â entrer en contact avec l'extrémité avant libre (19a) du bras ressort (17a) et ayant un bras de détection extérieur allongé (16a) qui sort du corps support de carter (1fla) et qui est prévu pour etre en contact avec une partie de.l'essieu du véhicule (41); des moyens de jauges de tension (20a, 20'a) fixés sur le bras ressort en porte à faux (17a) et reliés à un circuit électrique associé conçu de façon à produire un signal de sortie électrique mesurable indicatif de la valeur de la flexion du bras ressort (17a) provoquée par l'inclinaison angulaire du levier (iota) qui résulte d'un déplacement de l'essieu du véhicule (41) lequel entraîne le bras de détection (i6a) et incline ledit levier (10a) proportionnelle ment à la charge appliquée audit essieu; un dispositif de mesure (51) étalonné en charges sur l'essieu recevant le signal électrique de sortie; ces moyens de pesage étant caractérisés d'une part par le fait que le point d'appui (lia) du levier (osa) est décentré dans le plan de flexion du bras ressort en porte à faux (17a) désaligné avec ce dernier de telle sorte que le bras ressort en porte à faux (1rua) et l'alignement géométrique effectif du bras arrière (15a) du levier (iota) se trouvent, pendant l'engagement réciproque corrcspondant au fonctionnement, dans une relation angulaire importante l'un par rapport à l'autre, ce qui donne au dispositif transducteur des caractéristiques de réponse avantageuses et, d'autre part, par le fait que lebras arrière (15a) du levier (luxa) est pourvu de moyens d'ajustage (69, 70) de façon à régler les positions angulaires relatives du contact entre le bras ressort (17a) et l'élément formant levier (10a) de façon à contrôler l'excursion de mouvement angulaire de l'élément formant levier qui constitue le domaine de fonctionnement du dispositif. 2 - doyens de pesage selon la revendication 1 cas ractérisé par le fait que l'élément formant levier (10a) comprend une partie de corps rigide (110) en forme de levier coudé montée sur un pivot (25a) constituant le point d'appui (lia) dans le carter en forme de boîte (13a), la partie corps (110) étant fixée à un élement allongé séparé qgi constitue le bras de détection extérieur (16aj.