Brevet FR2484653A1 — publié le 19811218

DISPOSITIF DE DETECTION DU DEPLACEMENT D'AU MOINS UN POINT PAR RAPPORT A UN REFERENTIEL La presente invention concerne les dispositifs de détection du déplacement d'au moins un point par rapport à un référentiel, plus particulièrement applicable dans les systèmes de déterminant tion de 1 'état sous-gonflé des pneumatiques et/ou-de masse de centrage pour les aéronefs équipés d'atterrisseurs principaux à balancier portant par exemple une paire de roues équipées de pneumatiques en diabolo et disposées dans les plans parallèles de part et d'autre du balancier. Des- dispositifs de détection du déplacement d'au moins un point sur un corps matériel sont déjà connus ; une grande majorité de ceux-ci sont constitues essentiellement d'une pie ce qui suit le déplacement- du corps sur lequel est situe le point et des jauges de contraintes lie'es a' la pièce qui interprètent le déplacement du point. Il existe aussi un autre dispositif qui comprend une barre liée par une extrémité au corps ; sur lequel est localise le point, au voisinage de ce dernier et coopérant par son autre seconde extrémité avec des moyens de determination du déplacement de cette seconde extrémité par rapport à un référentiel. Dans ce dispositifconnu, les moyens de détermination comprend nent deux capteurs (simples ou composites) qui déterminent seulement deux mouvements. Par contre, ces deux capteurs ne sont pas suffisants pour déterminer tous les déplacements possibles dans toutes les directions du point ou d'un ensemble de deux points lies entre eux. La pressente invention a pour but de pallier cet inconvenient et de réaliser un dispositif permettant de détecter simplement mais avec précision, le déplacement d'au moins un point d'un corps déterminé, par rapport à un référentiel. Plus précisément, la présente invention a plus particulièrement pour objet un dispositif de detectlon du déplacement d'un eie- ment par rapport à un reférentiel comprenant une barre de recopie, des moyens de liaison d'une première extrémité de ladite barre avec ledit élément, l'autre seconde extrémité de ladite barre étant apte à coopérer avec des moyens de détermination du déplacement de cette seconde extrémité par rapport audit référentiel, caractérisé par le fait que les moyens de détermination du déplacement de cette seconde extrémité comprennent au moins deux mêmes capteurs déterminant un déplacement de cette dite seconde extrémité, ces deux capteurs étant situés sur deux axes non confondus concourant en un point. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif dans lequel - la figure 1 représente, dans une vue schématique éclatée semi-coupée, un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, dans une application aux aéronefs à la détermination du déplacement d'un balancier d'atterrisseur principal par rapport à la jambe le supportant - la figure 2 représente, dans une vue schématique, un autre mode de réalisation d'un dispositif selon 1' invention. La figure 1 représente sous forme schématique, en vue éclatée écorchée, un mode de réalisation d'un dispositif 100 de détection du déplacement d'au-moins un point par exemple d'un balancier 101, d'un atterrisseur d'aéronef comportant par exemple sur un essieu 102 une roue 103 munie d'un pneumatique 104. Ce dispositif comprend une barre 105 de préférence cylindrique, réalisée dans un matériau rigide, mais léger comme par exemple de l'alliage d'aluminium. Cette barre 105 est liée à son extrémité 111 au balancier 101 par une liaison comme par exemple une rotule 106 solidaire d' une patte de fixation 107 qui sera solidarisée au balancier de préférence dans cette application au voisinage de sa partie 708 qui supporte l'essieu 102 des roues. Il est bien précisé que cette rotule 106 permet à l'axe essentiellement de pivoter autour d'un point defini sensiblement sur la figure en 109 sur l'axe 110, mais absolument pas autour de cet axe 110. En fait, cette rotule 106 est équivalente à une rotule universelle dans laquelle il a été supprimé un degré de liberté ; celui qui empêche la barre 105 de tourner sur elle-meme. Cette barre coopère sensiblement à son autre extrémité 112 avec un référentiel-qui, dans cet exemple de réalisation, sera lié à la jambe 113, supportant le balancier 101. Cette barre coopère avec ce référentiel par une rotule 114 qui a été représentée schématiquement par une partie 115 fixée sur la jambe 113 ou éventuellement sur le balancier 101 près de la jambe, à un endroit qui pourrait être considéré avec une bonne approximation comme relativement fixe par rapport à la jambe 113 ou au corps de l' avion . Il est, de plus, précisé que cette rotule permet avantageusement une translation de la tige 105 dans le corps de la rotule 174. Dans un mode de réalisation avantageux comme représentée sur la figure, l'extrémité 112 de la barre 105 dépasse sensiblement la rotule 114 pour émerger de celle-ci en 716 en une partie opposée, à celle fixée par la patte 107 sur le balancier 101, par rapport à la rotule-114. Cette partie 116 coopère respectivement avec trois capteurs 117, 118, 119, qui permettent de déterminer la position de cette partie d'extrémité 116 de la barre Chaque capteur comprend un bras 120, 121, 122, fixé sur l'extrémité 116 de la barre 105, et terminé par une partie dite cible 123, 124, 125, formée d'une palette relativement plane apte à coopérer avec un organe de détection ou sonde 126, 127, 128 placé en regard de cette palette. Pour permettre de déterminer chaque déplacement de l'extrémité 116 de la barre et de façon descriminatoire, dans un mode très avantageux de réalisation les trois capteurs dans leur struc ture définie ci-dessus sont disposés d'une façon déterminée à la position repos de la barre, comme il sera défini ci-aprôs. Tout d'abord,- on considérera pour faciliter la compréhension, un repèreorthogonal fictif 0 ; x, x' ; y, y'; z, z' ; lié par exemple à une section de référence du balancier 101, la barre 105 étant disposée de façon que le point de rotation de la rotule 114 soit sensiblement situé sur le point origine O et que dans sa position repos l'axe 0 x soit confondu avec l'axe de la barre 105. L'axe O y est de préférence choisi perpendiculaire au plan dans lequel la probabilité de déplacement par exemple du balancier est la plus grande, et enfin, en conséquence, l'axe O z se déduit des deux autres et se trouve donc dans le plan mentionné juste ci-avant. Ainsi, pour le premier capteur 117, la palette 123 est centrée sur l'axe 0 y et, de façon que sa surface plane soit située dans le plan 0 y', 0 x, pour le second capteur 118, la palette 124 est située sur l'axe 0 z' et de façon que sa surface -plane soit dans le plan 0 z', 0 y et, enfin, pour le troisième capteur 119, la palette 125 est céntrée sur l'axe 0 y et de façon que sa surface plane soit dans le plan 0 y, 0 z. Bien entendu, les organes de détection 126, 127 et 128 sont dispoeéspar rapport aux palettes conformément aux éxigences de détection, ceux-ci étant représentés schématiquement par des cylindres perpendiculaires au plan des palettes quand elles sont en position de barre au repos. Ces capteurs pourront être, par exemple des capteurs inductifs ou à transformateur différentiel comme ceux qui sont commercialisés par la société VIBRO.METER - Réf. 102 - , qui puisse délivrer un signal de préférence électrique en sortie, qui soit fonction-de la distance moyenne, séparant la surface de la palette de la face d'entrée de chaque organe de détection. Aussi, chaque sortie 129, 130, 131, des organes de détection 126, 127, 128, est reliée à l'entrée 132 d'un circuit électronique de calcul 133 qui pourra recevoir d'autres signaux 134, 135, provenant éventuellement d'autres systèmes de mesure, détection, et qui pourra délivrer à sa sortie 136 des informations utilisables, notamment dans le cas des aéronefs, par les pilotes pour déterminer par exemple l'état de sous-gonflage d'un des pneus d'un atterrisseur. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Dans la position repos, soit de la barre 105 et donc du balancier 101, les palettes 123, 124 et 125 sont dans les plans définis précédemment. Pour faciliter la compréhension du fonctionnement, il sera envisagé successivement quatre cas séparés et tous les autres pourront alors s'en déduire. Dans un premier cas, on suppose que le balancier se déforme de façon qu'il fléchisse en se soulevant en restant dans le plan 0 z, Ô x. De ce fait, le balancier 101 par la patte 107 tire sur l'extrémité 111 de la barre 105. Cette barre par la rotule 114 pivote autour du point O sans déformation, st entraine dans la même rotation, tous les trois capteurs. Dans l'hypothèse choisie, cette rotation est équivalente à une rotation autour de l'axe y'y. De ce fait, la distance moyenne des palettes respectives 123 et 125 reste la même par rapport à leurs organes détecteurs 126 et 128, et aucun signal significatif n'est alors délivré par ces organes. Par contre, dans sa rotation autour de y, y', la barre entralne le bras 721 et la palette 124 dans un déplacement qui tend à rapprocher la palette 124 de l'organe 127. Celui-ci va délivrer un signal correspondant qui sera interprété par le circuit de calcul 133. Dans le deuxième cas, il est supposé que le balancier est soumis à une force qui tend à le tordre, tout en restant dans un plan parallèle au plan (y'oy, -x'ox,) La barre 105 est alors soumise à une rotation autour du point 0, mais aussi autour de l'axe zz'. Dans ce mouvement2 les palettes 123 et 124 restent sensiblement à la même distance, réelle ou moyenne, de leurs organes de détection respectifs 126 et 127, puisque la palette 123 reste dans le plan ylox et que la palette 124 tourne autour de l'axe oz'. Par contre2 la palette 125 se rapproche ou s'éloigne sui vant le sens de la déformation du balancier 101 et l'organe 128 délivre un signal correspondant qui sera très facilement inter- prété par le circuit de calcul 133. Dans un troisième ças, il est supposé que le balancier "s'allon- ge" ou se "rétrécit", alors seuls les deux organes 127 et 128 sont influencés par un rapprochement ou éloignement correspondant, respectivement des deux parties 124 et 125 Pour sa part,, la palette 123 reste toujours à la même distance de son organe de détection 126. Enfin, dans le quatrième cas, on suppose que le balancier subit une torsion, ce qui arrive quand un des pneumatiques comme 104 est dégonfle'. Dans ce cas alors2 ȧ barre 105, comme elle est mixée par la patte 107, subit au moins une rotation qui, dans une première approximation, peut être assimilée a une rotation autour sensiblement de son axe x'x, avec une autre rotation autour du point 0. Alors, la palette 123 va, suivant le sens de la torsion du balancier 101, s'éloigner ou se rapprocher de son organe de détection 126 qui délivrera un signal correspondant, à sa sortie 129, représentatif de la torsion du balancier. Il est bien évident que les hypothèses de déformation envisagées ci-dessus pourront se produire, mais dans beaucoup de cas, se seront des déformations composites. De toutes façons, le circuit de calcul pourra tenir compte de tous les signaux délivrés aux sorties 129, 130 et 131, et élaborer des informations représentatives de la déformation réelle par exemple du balancier et les techniciens pourront en tirer les conséquences nécessaires. Le dispositif décrit ci-dessus donne de bons résultats et le circuit-électronique 133 peut, en fonction des informations reçues des différentes sondes, faire connaRtre la position de l'extrémité 716 de la barre 105. Par contre pour certaines applications et notamment une flexion du balancier 101, on constate que dru fait de l'attache rigide 107, une unique flexion du balancier 101 peut être interprétée par la barre par une-rqtation, plus une translation et de ce fait, les deux capteurs 118 et 1?9 sont influencés. Ces deux mouvements peuvent, bien entendu, être interprètes électroniquement. Cependant dans un but de simplification, on peut réaliser un dispositif qui, pour une telle déformation, n'influence que le capteur 118 Le mode de réalisation illustré sur la figure 2 permet d'obtenir ce résultat. Le dispositif comprend une barre 205 associée à trois capteurs 217, 218 et 219 formée d'une cible 224 et d'une sonde 227, de la même façon que selon les capteurs 117, 118 et 119. Cette barre est montée sur une première rotule 214 liée au référentiel 0 x, y, z, mais cette rotule ne permet pas une translation, celle-ci étant empêchée par tous moyens comme par exemple deux plaques 253 et 254 qui sont solidaires de la barre qui autorisent cependant la rotation sur elle-même. A son autre extrémité 211, la barre comporte des moyens de liaison 207 avec l'extrémité d'un balancier 201. Ces moyens de liaison comportent une rotule 206 et une biellette 250 montée rotative avec un seul degré de liberté dans un plan sur deux axes 251 et 252 respectivement sur la rotule 206 et sur le balancier. Ces deux axes sont perpendiculaires au plan mentionné ci-dessus qui est choisi, en fait celui dans lequel peut s'effectuer la flexion du balancier. C'est ainsi que, pour tout autre déformation du balancier dans un autre plan que celui mentionné ci-dessus, la biellette 250 constitue une liaison rigide entre le balancier 201 et ltextré- mité 211 de la barre 205. Sur la figure 2 on a représenté en pointillé le balancier 201 et la barre 205 dans une position normale de repos, et en trait plein le balancier et la barre après une flexion dans un plan. Dans ce cas, pour une déformation par flexion du balancier, le point. d'attache 208 de la biellette 250 sur le balancier tire sur la barre pour lui faire subir une rotation a' autour du point 0 du référentiel, mais du fait de la configuration particulière de la rotule 214, la barre ne se translate pas sur elle même. Par contre la biellette, elle, pivote d'un angle o autour des deux axes 251 et 252 parce que le point d'attache 208 s' éloigne du point 0 dans cette configuration ou la barre est en dessous du balancier. Les mouvements relatifs du balancier 201, de la biellette 250 et de la barre 205 apparaissent nettement sur la figure ou ceux-ci ont été sciemment amplifiés à fin de bien les mettre en évidence. Ainsi le capteur 218 délivre seul un signal représentatif d'une flexion du balancier, les deux autres capteurs n'étant pas influencés de façon significative. REVENDICATIONS 1/ Dispositif de détection du déplacement d'un élément (101, 201) par rapport à un référentiel (101, 113) comprenant une barre de recopie (îos, 205), des moyens de liaison d'une première extrémité (111, 211) de ladite barre avec ledit élément (106, 107, 206, 207), l'autre seconde extrémité (112,116, 212, 216) de ladite barre (105) étant apte à coopérer avec des moyens de détermination du déplacement de cette seconde extrémité (112, 176, 212, 216) par rapport audit référentiel, caractérisé par le fait que les moyens de détermination du déplacement de cette seconde extrémité (112, 116, 212, 216) cqmprennent au moins deux mêmes capteurs (118, 119, 218, 219) déterminant un déplacement de cette dite seconde extrémité, ces deux capteurs étant situés sur deux axes (oy, oz') non confondus concourants en un point (O). 2/ Dispositif sélon la revendication 1, caractérisé par te fait que ledit point (o) appartient à ladite barre (105, 20Ci) , 3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait quril comporte des moyens de maintien (îî4, 115, 214 215) de ladite barre (105, 205) de façon à ce que ledit point (6 soit sensiblement fixe par rapport audit référentiel. 4/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de maintien de ladite barre comporte une rotule (774, 115, 214, 215) entourant ladite barre (105, 20ci), ladite rotule étant fixée audit référentiel (101, 113, 201, 213). 5/ Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par le fait que ladite barre (205) est montée dans ladite rotule (214) sans degré de liberté en translation (253, 254) lesdits moyens de liaison (207) étant alors constitués par une seconde rotule (206) et une biellette (250) montée rotative autour de deux axes parallèles (251, 252) situés respectivement sur ladite seconde rotule (206) et sur ledit élément (205). 6/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ladite barre est montée dans ladite rotule en ayant un degré de liberté en translation. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que, au moins un capteur comporte un bras (121, 122) fixé à ladite barre en dehors dudit point, une cible (124, 125) dudit bras apte à coopérer avec un organe de détection (127, 128), ledit organe de détection étant apte à délivrer un signal fonction de la distance separant ladite partie sensible dudit organe. 8/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que lesdits organe et cible sont situes au voisinage d'un plan (oy, oz) passant par ledit point (0), et sensiblement perpendiculaire à ladite barre dans sa position repos. 9/ Dispositif selon la revendication 8g caractérisé par le fait que les deux dits capteurs (118, 119 > 218, 219) sont situés dans ledit plan.