Brevet FR2140033A1 — publié le 19730112

L'invention a pour objet un dispositif détecteur des mouvements de rotation d'un organe tournant, en particulier d'un essieu de véhicule, dispositif comprenant un capteur de mesure réalisé sous la forme d'un émetteur d'impulsions elec- triques et constitué d'un stator et d'un rotor entraîné par l'organe tournant, associé au stator au sein d'un circuit électrique de mesure et muni de masses polaires magnétiques réparties circonférentiellement, de sorte qu'une rotation relative entre stator et rotor fait apparattre par induction dans le circuit électrique des impulsions dont ltespacernent donne une mesure de la vitesse de rotation de organe tournant. On connaît déjà diverses exécutions de capteurs de vitesse de rotation destinés à des dispositifs antipatinage pour véhicules, et qui fonctionnent selon un principe inductif. Ils comprennent des circuits magnétiques disposés à la périphérie d'un rotor construit sous forme d'organe annulaire et monté sur un essieu de véhicule. Autour du rotor est disposé un stator fixe qui définit par rapport à ce rotor un entrefer radial. Un inconvénient de ces systèmes consiste en ce que des vibrations radiales de l'essieu provoquent des variations continuelles de l'en- trefer, ce qui a pour effet d'onduler les impulsions émises par le capteur de mesure et de risquer ainsi de déclencher intempes tire eut des dispositifs de protection contre le patinage qui y sont raccordés. Ce genre de difficultés apparat en particulier dans le cas de véhicules sur rails, ceci en raison de leur jeu de palier relativement important. L'invention se donne pour objet de proposer un dispositif du genre précité, et dans lequel des vibrations radiales de l'essieu n'exercent aucune influence sensible sur les valeurs mesurées de la vitesse de rotation. Ce résultat est obtenu selon l'invention grâce au fait que les masses polaires réalisées sous la forme de barreaux en matière magnétique aimantée axialement et de façon permanente sont disposées parallèlement à l'axe et sont distribuées le long d'au moins une ligne circulaire, tandis que sur le stator est prévue au moins une culasse qui porte une bobine et dont les extrémités libres des branches sont disposées en regard des faces frontales libres des masses polaires et en sont maintenues à une distance axiale déterminée. Un avantage essentiel de l'invention cXnvlsce en @@ que les masses polaires peuvent être distribuées e long dru moins deux lignes circulaires concentriques de anamatres di4- férents, en ce qu'à chacune des lignes circulaire çeut Et associée une culasse distincte, et en ce que dans le circuit de mesure peut être prévu un moyen de commutation qui perme- de raccorder ce circuit à l'une des deux culasses ou aux deux N la fois selon la valeur de la vitesse. Il est ainsi possible d'affecter à la formation des impulsions, soit les masses polaires distribuées su l'une seulement des lignes circulaires pour les vitesses de rotation élevées de l'essieu, soit la totalité des masses polaires dis- tribuées le long de deux ou plusieurs lignes circulaires en deçà d'une vitesse minimale déterminée ; on dispose de la sorte d'un nombre d'impulsions relativement élevé même aux tres basses vitesses.Si les masses polaires sont distribuées le long de deux lignes circulaires concentriques avec un pas angulaire identique, et si ces masses polaires sont décalées entre elles d'une ligne circulaire à l'autre de la valeur d'un demi-pas angulaire tandis que les deux culasses associées sont disposés de sorte aucune masse polaire d'une des lignes circulaires soit toujours recouverte par la culasse qui lui est associée alors que l'autre culasse associée à 31autre ligne circulaire ne recouvre aucune de ses masses polaires, les impulsions produites peuvent s'additionner. On peut ainsi avantageusement produire un courant alternatif pulsatoire si les polarités des masses po- laires distribuées sur l'une des lignes circulaires sont inverses de celles des masses polaires de l'autre ligne circulaire. Mais il est encore possible de répartir les masses polaires sur leurs lignes circulaires avec un pas angulaire différent, en prévoyant par exemple un nombre de masses polaires sensiblement pls élevé sur la ligne circulaire extérieure que sur une ou plusieurs lignes circulaires intérieures. On met alors en circuit la culasse associée à la ligne circulaire extérieure pour les faibles vitesses, et aux vitesses plus élevées la culasse d'une ligne circulaire intérieure. De façon particulièrement avantageuse, le dispostS:$ selon l'invention peut etre installé à ltextrémité d'un essieu d'un véhicule sur rails à l'intérieur d'une boite d'essieu, le rotor lui-mEme étant fixé sur l'extrémité de l'essieu et le stator prenant appui sur cette dernière en étant monté élastiquement à l'intérieur de la botte d'essieu. Un exemple préférentiel d'exécution est illustré schématiquement sur le dessin annexé dans lequel La figure 1 est une vue en élévation frontale d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 2 est une coupe axiale du dispositif de la figure 1, monté à l'intérieur d'une botte d'essieu elle mOrne représentée avec arrachement partiel. Le capteur de mesure 1 se compose d'un rotor 2 et d'un stator 3. Le rotor 2 comprend lui-même un disque 4 et une pièce centralè en forme de moyeu 5, qu'une vis 6 traverse pour le fixer à l'extrémité d'un essieu non représenté de véhicule sur rails. Sur une ligne circulaire concentrique et intérieure 7 sont réparties uniformément des masses polaires 8 en forme de barreaux et constituées d'une matière magnétique à aimanta tion permanente. Sur une ligne circulaire concentrique et extérieure 9 sont réparties de manière identique d'autres masses polaires en forme de barreaux 10 en matière magnétique à aimantation permanente. Les masses polaires 8 et 10 sont toutes alignées en direction axiale.Dans l'exemple d'exécution représenté, les masses polaires sont réparties en nombre identique et avec le mOrne pas angulaire de distribution sur les deux lignes circulaires 7 et 9. Toutefois, les masses polaires de la ligne circulaire extérieure sont décalées d'un demi-pas angulaire d par rapport à celles de la ligne circulaire intérieure. Le stator comprend une partie i1 d'un carter qui repose par l'intermédiaire d'un palier 12 sur le moyeu 5 du disque 4. Le disque 4 est monté à l'intérieur de la partie 11 du carter. Un couvercle 13 recouvre la partie il du carter ainsi que le disque 4 monté à l'intérieur de ce dernier. Sur le stator sont fixées deux culasses 14 et 15 qui portent chacune une bobine 16 ou 17. Les extrémités libres des branches d'une culasse 14 sont disposées en regard des faces polaires des masses 10 réparties sur la ligne circulaire extérieure 9, tandis que les extrémités libres des branches de l'autre culasse 15 sont en regard des faces polaires des masses 8 réparties sur la ligne circulaire intérieure 7. Entre les extrémités des branches de culasses et les faces des masses polaires est maintenu un entrefer déterminé. Les culasses 8 et 10 sont agencées de telle sorte que les branches de l'une d'elles recouvrent les faces d'une des masses polaires de l'une des lignes circulaires lorsque les branches de l'autre culasse ne recouvrent précisément pas les faces d'une masse polaire de l'autre ligne circulaire. Les culasses sont ainsi disposées avec un décalage angulaire relatif d'un demi-pas angulaire de répartition ou d'un multiple entier de ce demi-pas angulaire. Les masses polaires sont aimantées axialement et leurs faces affleurent les faces antérieure et postérieure du disque 4. Dans l'exemple représenté, les faces antérieures des masses polaires 10 de la ligne circulaire extérieure sont supposées positives tandis que les faces des masses polaires 8 de la ligne circulaire intérieure sont négatives, ou inversement. Les faces postérieures des masses polaires réparties sur les deux lignes circulaires sont conséquemment de polarités inverses. Le stator 1 est monté de façon élastique sur la paroi intérieure 19 d'une botte d'essieu 20 par l'intermédiaire d'une pièce de fixation 18 et d'un étrier non représenté, la botte d'essieu 20 étant elle-même fermée par un couvercle 21. Des conducteurs 22 traversent une ouverture radiale 27 du carter 11 du stator 3 pour servir au raccordement des bobines 16 et 17. Aux vitesses de rotation élevées de l'essieu l'une seulement des culasses 14 et 15 est mise en circuit, de sorte que la rotation de l'essieu produit un train d'impulsions de fréquence déterminée, ces impulsions revêtant la forme d'un courant continu pulsatoire. Aux faibles vitesses de rotation de l'essieu peut être à son tour mise en circuit la seconde culasse, ce qui a pour effet de produire un train d'impulsions de fréquence double revêtant la forme d'un courant alternatif pulsatoire. Il est évident qu'au lieu de deux lignes circulaires concentriques peuvent également en être prévues trois ou davantage. En ce cas, les masses polaires à aimantation axiale de lune ou de la totalité des lignes circulaires contenues dans un même plan peuvent être polarisées identiquement ou alternativement. REVENDICATIONS 1. Dispositif détecteur des mouvements de rotation d'un organe tournant, en particulier d'un essieu de véhicule, ce dispositif comprenant un capteur de mesure réalisé sous la forme d'un émetteur d'impulsions électriques et constitué d'un stator et d'un rotor entraîné par l'organe tournant, associé au stator au sein d'un circuit électrique de mesure et muni de masses polaires magnétiques réparties circonférentiellement, de sorte qu'unie rotation relative entre stator et rotor fait apparaître par induction dans le circuit électrique des impulsions dont l'espacement donne une mesure de la vitesse de rotation de l'organe tournant, dispositif caractérisé en ce que les masses polaires réalisées sous la forme de barreaux en matière magnétique aimantée axialement et de façon permanente sont disposées parallèlement à l'axe et sont distribuées le long d'au moins une ligne circulaire, et en ce que sur le stator est prévue au moins une culasse qui porte une bobine et dont les extrémités libres des branches sont disposées en regard des faces frontales libres des masses polaires et en sont maintenues à une distance axiale déterminée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les masses polaires sont distribuées le long d'au moins deux lignes circulaires concentriques de diamètres différents, en ce qu'à chacune de ces lignes circulaires est associée une culasse distincte, et en ce que dans le circuit de mesure est prévu un moyen de commutation qui permet de raccorder ce circuit à l'une des deux culasses ou aux deux à la fois selon la vitesse de organe tournant. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les masses polaires sont réparties sur un nombre n entier de lignes circulaires concentriques suivant une distribution uniforme et avec un écart angulaire relatif égal à 1/n du pas angulaire de distribution, et en ce que sont prévues n culasses qui ne recouvrent chacune qu'une masse polaire à l'intérieur d'une ligne circulaire et qui sont décalées l'une par rapport à l'autre d'un nième du pas angulaire de distribution ou d'un multiple entier de cette fraction.