Brevet FR2476835A1 — publié le 19810828

Capteur de pression pour organe rotatif. La présente invention a pour objet un capteur de pression pour organe rotatif, permettant de fournir une tension électrique fonction de la pression qui règne dans l'organe. L'invention trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans la mesure de la pression régnant dans les pneumatiques de roues d'avions. On sait en effet que la présence d'un pneu éclaté ou dé- gonflé est source d'accident au décollage ou à l'atterris- sage. Si l'inspection visuelle permet de déceler un pneu éclaté avant que l'avion ne quitte son poste de stationne- ment, la présence d'un ou plusieurs pneumatiques dégonflés ou sous-gonflés peut au contraire passer inaperçue du per- sonnel au sol. Il est en conséquence souhaitable de four- nir une indication sur la pression qui règne dans les pneumatiques. Une solution possible au problème consiste à placer un capteur sur la partie tournante de la roue et à trans- mettre le signal électrique qu'il fournit par l'intermé- diaire d'un collecteur électrique. Cette solution, qui im- plique un contact glissant, présente des inconvénients qui sont particulièrement graves lors du montage dans une roue d'avion, étant donné les écarts de température subis et la présence de polluant qui exige lièemploi d'un collec- teur étanche. L'invention vise à fournir un capteur de faible en- combrement, dont la présence n'exclut pas celle d'autres dispositifs devant également être entraînés par l'organe rotatif, facilement réalisable de façon étanche. Dans ce but, l'invention propose notamment un cap- teur de pression comprenant un boîtier fixe dans lequel un arbre central de couplage avec ledit organe est monté fixe en translation et libre en rotation, caractérisé notamment en ce qu'il comporte un équipage mobile cou- lissant sur l'arbre, relié'à l'arbre-par des parois dé- formables qui-délimitent, avec des surfaces de l'équipage, une chambre de pression reliée à l'intérieur dudit organe par un passage ménagé dans l'arbre, lesdites surfaces de l'équipage étant telles que la pression exerce sur l'équi- page une force résultante axiale qui s'oppose à celle d'un ressort de rappel placé entre l'arbre et l'équipage, et en ce que ledit équipage comprend une masse ferro-magnétique assurant un couplage variable entre les bobines excitatri- ces et réceptrices d'un transformateur différentiel porté par le boîtier. La masse ferro-magnétique présente une forme telle que son déplacement axial fait varier la ré- luctance du transformateur différentiel et induit un si- gnal sur la bobine réceptrice,avantageusement placée entre deux bobines excitatrices dans le sens axial. Dans un mode avantageux de réalisation, l'arbre est muni de collerettes'radiales de diamètre différent, reliées, par des soufflets constituant les parois déformables, à des faces opposées d'un disque solidaire de l'équipage mo- bile de façon à délimiter des surfaces différentes d'ac- tion de la pression sur les deux faces du disque. En cas de montage du capteur sur une roue d'avion, le boîtier sera fixé sur la fusée fixe, tandis que l'arbre -assurera le couplage entre la partie rotative de la roue et la génératrice tachymétrique qui est généralement né- cessaire, notamment pour commander le système d'anti- patinage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère à la figure unique qui l'accompagne et qui montre le capteur en coupe suivant un plan passant par son axe. Le capteur 10 comporte un boitier 11 en matériau non magnétique, par exemple en alliage léger,.muni de moyens non représentés permettant de le fixer sur une fusée. Ce boîtier 11 porte des roulements étanches 13 supportant un arbre rotatif 12 et le retenant en trans- lation. L'arbre est constitué en deux tronçons 14 et 15 fixés l'un à l'autre par une liaison filetée. L'un des tronçons est muni d'un pas de vis et d'un écrou 16 de couplage avec la partie rotative d'une roue. L'autre tronçon 15 est muni d'un prolongement cannelé 17 de liai- son avec un autre organe, tel qu'une génératrice tachymé- trique. Les deux tronçons font saillie à travers des cloi- sons terminales d'étanchéité 18 du boitier 11. Ainsi, l'ar- bre constitue organe de transmission de mouvement en même temps qu'organe d'entrée du capteur 10. Sur l'arbre 12 est monté coulissant un équipage 19 comprenant une masse de matériau ferro-magnétique 20, cons- titué dans le mode de réalisation représenté par un anneau de fer doux. Des vis 21 et 22 fixent cet anneau à des joues 23 et 24 clavetées coulissantes sur l'arbre 12. Les vis 22 retiennent également, contre un épaulement interne de l'anneau 20, un disque 25 percé d'un trou central de diamètre suffisant pour qu'un jeu subsiste entre le disque et le tronçon 14 de l'arbre 12. Les cloisons déformables, constituées par des souf- flets 26 et 27, relient de façon étanche le disque 25 à des collerettes 28 et 29 respectivement ménagées sur les - tronçons 14 et 15. Ces soufflets 26 et 27 délimitent, avec les collerettes 28 et 29 et le disque 25, une chambre de pression 30 dans laquelle débouche un passage d'amenée de pression 31 percé-dans le tronçon 14. Les soufflets 26 et 27 ont des dimensions radiales différentes, de sorte que la pression qui règne dans la chambre 30 exerce sur le disque 25 une force résultante, dirigée de la gauche vers la droite sur la-figure. Des moyens élastiques de rappel tarés sont prévus pour équilibrer cette force. Dans le mode de réalisation représenté, ils sont constitués par un ressort de rappel 32 comprimé entre le disque 25 et une rondelle 33 dont la position est ajusta- ble à l'aide d'un écrou de tarage 34. Une butée 35 permet de limiter le déplacement de l'équipage mobile 19 lors- qu'aucune pression ne règne dans la chambre 30. Les moyens du capteur 10 destinés à fournir un signal électrique en réponse aux déplacements axiaux de l'équipage 19 sont constitués par un transformateur diffé- rentiel à réluctance variable. Ce transformateur comprend une bobine réceptrice 36 portée par le boîtier 11 entre deux bobines excitatrices 37. Le circuit magnétique de ce transformateur différentiel comporte une bague 38 placée dans le boîtier 11 et ménageant un chambrage de réception des bobines 36 et 37, ainsi que la masse ferro-magnétique de l'équipage mobile 19. Dans cette masse est ménagée une gorge de dimension axiale correspondant à celle du chambrage. On voit que le capteur est facile à réaliser et également à monter, étant donné le fractionnement de l'ar- bre en deux tronçons. Il est aisément réglable en usine par action sur l'écrou de tarage 34. L'entrefer du cir- cuit magnétique du transformateur peut être réduit à une valeur très faible, ce qui donne au capteur une sensibi- lité élevée et permet d'atteindre une précision satisfai- sante, même.en donnant à l'équipage mobile 19 une ampli- tude de débattement axial faible, de quelques millimètres. Le fonctionnement du capteur qui vient d'être dé- crit ressort immédiatement de la description qui précède. Tout déplacement de la masse 20 par rapport à la position centrée dans laquelle elle est présentée sur la figure crée une variation de réluctance qui induit un signal, fonction du déplacement,dans la bobine réceptrice 36, lorsque les bobines excitatrices 37 sont alimentées. L'a- limentation de ces bobines et le prélèvement du signal peuvent se faire par un câble électrique muni d'un con- necteur aéronautique classique approprié 39. L'invention ne se limite évidemment pas au mode particulier de réalisation qui a été représenté et décrit à titre d'exemple, et il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend à toutes variantes restant dans le cadre des équivalences. REVENDICATIONS 1. Capteur de pression pour organe rotatif, compre- nant un boîtier fixe dans lequel un arbre central de cou- plage avec ledit organe est monté fixe en translation et libre en rotation, caractérisé en ce que le capteur comprend un équipage coulissant sur ledit arbre, relié à l'arbre par des parois déformables qui délimitent avec des surfaces de l'équipage une chambre de pression reliée à l'intérieur dudit organe par un passage ménagé dans l'arbre, les sur- faces de l'équipage étant telles que la pression exerce sur l'équipage une force résultante axiale qui s'oppose à celle d'un ressort de rappel placé entre l'arbre et l'équi- page, et en ce que ledit équipage comporte une masse ferro- magnétique assurant un couplage qui varie en fonction des déplacements de l'équipage entre les bobines excitatrices et réceptrices d'un transformateur différentiel porté par le boîtier. 2. Capteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre est muni de collerettes radiales de dia- mètre différent, reliéespar des soufflets constituant les parois déf:ormables, à des faces opposées d'un disque soli- daire de l'équipage mobile de façon à délimiter les sur- faces différentes d'action de la pression sur les deux faces du disque. 3. Capteur suivant la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que la masse ferro-magnétique est constituée par un anneau déplaçable co-axialement à une bague ferro- magnétique portée par le boîtier et encadrant les bobines, avec un jeu radial faible de façon à réduire l'entrefer du circuit magnétique. 4. Capteur suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le ressort de rap- pel prend appui à une extrémité sur ledit équipage, avan- tageusement sur le disque, et l'autre extrémité sur un écrou de tarage porté par l'arbre. 5. Capteur suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que l'arbre est cons- titué en deux tronçons faisant chacun saillie hors du bol- tier à travers un fond respecttif- de celui-ci. 6. Application du capteur suivant l'une quelconque des revendications précédentes à la mesure de la pression qui règne-:dans un pneumatique de roue d'avicn,caractérisée en ce que le boltier est porté par la fusée de roue et en ce que l'une des extrémités de l'arbre est couplée à la par- tie rotative de la roue tandis que son autre extrémité est couplée à une génératrice tachymétrique.