Brevet FR2583514A1 — publié le 19861219

L'invention concerne un dispositif de repérage d'une pièce en mouvement ainsi qu'un procédé de réalisation de ce dispositif. Un dispositif de repérage conforme a l'invention est du tvpe comportant un élément mobile lié à la pièce en mouvement et un capteur fixe délivrant un signal électrique fonction d'un champ magnétique créé ou perturbé par des zones aimantées ou magnéticues disposées en regard du capteur sur l'élément mobile. Une solution fréquernment utilisée pour repérer une pièce en mouvement consiste à utiliser un capteur a réluctance variable devant lequel on crée des variations de flux magnétique en fonction de la pièce concernée. Dans le cas d'une pièce tournante on lie mécaniquement une couronne dentée dite roue phonique à cette pièce et on place un capteur en regard des dents. Cette solution présente des inconvénients importants tels que: traînée due à la résistance de l'air Si la vitesse de déplacement est importantes sécurité imposant un carter de protection autour des dents. Une autre solution consiste à utiliser un capteur sans aimant du genre capteur a effet Hall placé en regard d'un élément amagnétique ou très peu magnétique ( plastique. alliage léger etc...) dans lequel on a inséré des aimants permanents. Si le nombre de repères à créer doit Btre important par ex. un aimant tous les 6 degrés, soit 6O aimants pour une roue complète. cette solution n'est pas économiquement viable. notamment dans les applications de grande série que l'on rencontre dans l'industrie automobile. Le dispositif selon l'invention permet de remédier a ces divers inconvénients. Selon une première caractéristique les zones aimantées ou magnétiques sont réalisées par injection d'un matériau plastique chargé de particules magnétisables dans des logements ou encoches préalablement ménagés dans l'élément mobile. En outre il est particulièrement avantageux oue les particules iiagnétisables soient orientées par l'application. lors de l'injection,d'un champ magnétique important alternatif ou non. Les particules inagnétisables sont ensuite magnétisées selon la polarité magnétique définitive souhaitée. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation de ce dispositif de repérage utilisant un matériau plastique chargé de particules magnétisables. EXEMPLE DE REALIS4TION: L'exemple décrit est illustré par les dessins annexés dans lesquels: la Fin.1 est une section par un plan axial d'un ensemble poul i e/roue phonique, la Fig.2 montre en développement linéaire 3 alternances zone aimantée/zone amagnétique de la roue phonique en regard du capteur. L'élément mobile 1 est monopièce avec la pièce en mouvement 2 qui est une poulie entraînée par exemple par un moteur dont on veut repérer le mouvement. L'élément 1 est une extension radiale d'un des flasques de la poulie 2, il comporte a sa périphérie des zones aimantées 4 insérées entre des zones amagnétiques 5 disposées en regard d'un capteur 3. Les zones aimantées 4 sont formées d'un matériau plastique chargé de particules magnétisables. par exemple en ferrite de baryum, de strontium ou de plomb ou de leur mélange. Ce matériau plastique est injecté dans des encoches 6 préalablement ménagées dans l'élément mobile 1. Pour réaliser l'ensemble poulie/élément mobile on procède de préférence de la manière ci-dessous décrite qui comporte une double injection. Un premier matériau plastique choisi pour ses caractéristiques mécaniques est injecté dans un moule présentant des parties mobiles destinées à former des encoches 6 sur la périphérie du flasque i. Un second matériau plastique chargé de particules de ferrite est injecté dans les encoches 6 après retrait des parties mobiles. Pendant cette seconde injection un très fort champ magnétique est appliqué pour orienter convenablement les grains de ferrite de baryum. n ce stade les particules ne sont pas maonétisées et on peut utiliser la roue phonique ainsi constituée avec un canter 3 à reluctance variable. Çbprés avoir réalisé la seconde injection les particules de ferrite de baryum sont magnétisées selon une polarité que l'on peut choisir ce qui permet d'utiliser la roue phonique avec un capteur 3 du type a effet Hall. La réalisation de la pièce essentielle du dispositif est donc très économique et apporte les avantages suivants: - L'obtention d'un état de surface lissez en particulier sans denture permet de minimiser l'entrefer par différents procédés de réglage sans risquer de détruire le capteur de supprimer une grande partie des frottements aérodynamiques si la vitesse de déplacement est élevée et enfin d'éviter un carter de protection. - La présence d'aimants permanents permet la détection à vitesse nulle si on utilise par exemple des capteurs à effet Hall. - La possibilité de définir la polarité des aimantations permet de réaliser un codage binaire supplémentaire par le choix des polarisations nord ou sud. Bien que l'exemple décrit concerne une roue phonique à aimants répartis de façon uniforme sur une piste unique. d'autres dispositions à pistes multiples et répartition d'aimants de taille différente selon des espacements variables ne sortiraient pas du cadre de l'invention. Le domaine d'application est donc très large et outre les mouvements de rotation le dispositif peut servir a mesurer des déplacements linéaires. En particulier tous les capteurs de déplacement déjà connus (codeur optique angulaire) pourraient Btre réalisés de façon équivalente par un dispositif conforme à l'invention utilisant des capteurs à effet Hall REVENDIC4TIONS 1. Dispositif de repérage d'une pièce en mouvement comportant un élément mobile (1) lié à la pièce en mouvement (2) et un caoteur fixe (3) délivrant un signal électrique fonction d'un champ magnétique créé (ou perturbé > par des zones (4) aimantées (ou magnétiques > insérées entre des zones (5) amagnétiques ou très peu magnétiques disposées en regard du capteur sur une surface de l'élément mobile, caractérisé en ce que les zones (4) aimantées 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les particules magnétisables sont orientées lors de l'injection par l'application d'un champ magnétique important. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les particules magnétisables sont magnétisées après injection selon la polarité magnétique définitive souhaitée. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les particules maqnétisables sont des grains de ferrite. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément mobile (1) et la pièce en mouvement (2) forment une pièce unique. 6. Dispositif selon la revendication 5 caractérisé en ce pue la pièce en mouvement est une poulie (2) dont un flasque (1) forme une roue phonique comportant des encoches (6) dans lesquelles est injecté le plastique magnétisable. 7. Procédé de réalisation de l'élément mobile d'un dispositif de repérage conforme aux revendications 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comporte une double injection de plastique - Une première injection d'un plastique non magnétique assurant les qualités mécaniques de la pièce en mouvement. - Une deuxième injection d'un plastique comportant des particules magnétisables dont les grains sont orientés lors de l'injection par un champ magnétique.