Brevet FR2605742A1 — publié le 19880429

La présente invention concerne une génératrice tachymétrique, en particulier pour mesurer la vitesse de déplacement d'un véhicule mobile. On connaît des génératrices tachymétriques dans lesquelles un arbre est relié à une prise de force du véhicu- le et entraîne un élément en matière ferromagnétique qui est couplé électromagnétiquement avec un capteur qui détecte sa vitesse de rotation et produit des signaux électriques qui, quand ils sont traités de façon appropriée par des circuits électroniques, sont appliqués à des instruments indicateurs disposés sur le tableau de bord du véhicule. Des génératrices tachymétriques connues du type brièvement décrit ci-dessus présentent différents inconvé- nients. Des véhicules sont normalement équipés d'un tachy- mètre et d'un odomètre: ces instruments peuvent être tous deux du type électrique mais plus fréquemment l'odomètre est mécanique. Puisque des génératrices tachymétriques ne comprennent normalement pas une sortie mécanique pouvant être accouplées, par exemple au moyen d'un câble flexible, avec une entrée de l'odomètre, il est par conséquent nécessaire de prévoir une autre prise de force et une transmission associée qui sont séparées de celles de la génératrice tachymétrique. En outre, des génératrices tachymétriques connues comprennent un arbre qui est généralement accouplé à la prise de force d'entraînement au moyen d'une broche inter- médiaire avec laquelle il est accouplé de façon prismatique. L'accouplement prismatique est réalisé avec un grand jeu entre les parties dont il est composé de façon à permettre entre ces arbres une légère oscillation relative qui compense, en cours de marche, des mésalignements axiaux ou des erreurs géométriques possibles. Il en résulte une perte relative de précision dans la transmission, avec une rapidité d'usure un risque de coincement ou, en tout cas, un fonctionnement cinématique incorrect. L'objet de la présente invention est de créer une génératrice tachymétrique qui soit exempte des inconvénients concernant les génératrices de types connus décrites ci- dessus. Ledit objet est réalisé avec la présente invention en ce qu'elle concerne une génératrice tachymétrique du type comprenant un corps extérieur, au moins un arbre principal qui peut être accouplé à une prise de force d'entraînement dans un véhicule et qui peut être entrainé en rotation à une vitesse angulaire proportionnelle à la vitesse de déplacement dudit véhicule, ainsi qu'un transducteur servant à produire des signaux électriques qui sont variables en concordance avec une double loi de dépendance de ladite vitesse; caractérisée par le fait qu'elle comprend un arbre de sortie pcuvant être logé dans ledit corps extérieur et pouvant être accouplé en torsion audit arbre principal, ledit arbre de sortie pouvant être relié à des moyens exernes de transmission mécanique. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexes dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe latérale d'une génératrice tachymétrique correspondant à une première réalisation de la présente invention; la figure 2 représente un détail de la figure 1 en vue en coupe partielle et à échelle agrandie, ses éléments étant représentés séparément; la figure 3 est une vue latérale partielle, à échelle agrandie du détail de la figure 2; la figure 4 est une vue en coupe partielle, à échelle agran- die, faite selon la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 5 est une vue en coupe latérale d'une génératrice tachymétrique correspondant à une seconde réalisation de la présente invention. En référence en particulier à la figure 1, une génératrice tachymétrique est désignée dans son ensemble par la référence numérique 1 et emporte un corps creux 2 obturé en haut par un couvercle 3, avec interposition entre eux d'une bague d'étanchéité 4 en matière élastomère. En parti- culier, la bague 4 est appliquée de façon étanche contre les surfaces correspondantes associées du corps 2 et du couvercle 3 sous l'action d'un collier annulaire 5 qui s'accroche sur des bords opposés du corps 2 et du couvercle 3. Une saillie tubulaire 7 s'étend vers le bas à partir d'une paroi de base 6 du corps 2 et dans une position excentrique par rapport à un axe de symétrie du corps 2. Dans un conduit axial 8 défini par des parties adjacentes de la saillie tubulaire 7 et de la paroi 6, il est prévu un fourreau auto-lubrifiant 11 qui supporte radialement un arbre rotatif 12, dont les extrémités opposées 13, 14 pénè- trent respectivement dans le corps 2 et dans la saillie tubulaire 7. L'extrémité supérieure 13 de l'arbre 12 est accou- plée en torsion, par exemple au moyen d'une force mécanique, avec un moyeu 15 constituant une partie extrême d'un second arbre creux 16, coaxial à l'arbre 12, qui s'étend à l'inté- rieur du corps 2 et du couvercle 3, duquel il dépasse supé- rieurement au travers d'une saillie tubulaire 17, filetée extérieurement, du couvercle 3 proprement dit. Sur le moyeu est monté un disque 18 en matière ferromagnétique, magnétisée de façon à comporter une pluralité de p8les radiaux espacés angulairement de valeurs égales. L'extrémité inférieure 14 de l'arbre 12 comporte une partie 21 de diamètre réduit ainsi qu'une partie extrême moletée 22 et elle est accouplée en torsion, au moyen d'un accouplement 23, avec une broche 24 de section carrée qui est reliée, en service, à une prise de force d'entraînement, non représentée. L'accouplement 23 comporte un élément creux 25 fixé sur l'arbre 12 et il est de préférence lié conjointement, par moulage de matière plasti- que, avec l'extrémité 14 de l'arbre 12 proprement dit, ledit accouplement comportant en outre un élément de profil sphérique 26, porté unitairement par la broche 24 et logé dans une position angulairement fixe à l'intérieur de l'élé- ment creux 25. Comme le montrent nettement les figures 2 et 3, l'élément sensiblement cylindrique 25 est pourvu d'une cavité 26 qui comprend une partie intérieure 28, comportant des sections transversales circulaires et des sections axiales sensiblement en forme d'un rectangle ayant des sommets largement arrondis, et une partie d'entrée tronco- nique 29 ouverte vers le bas et pourvue d'une section qui augmente en direction de l'extérieur. L'élément 25 comiporte en outre deux paires de fentes 32, 33 diamétralement opposées, ayant respectivement une grande et une petite largeur et formées dans les parois latérales 34 de l'élément 24 le long de plans qui sont mutuellement orthogonaux, et ayant une profondeur sensiblement égale à celle de la cavité 27. L'élément de forme sphée vue 26 a un diamètre sensiblement égal à celui d'une section transversale médiane de la partie 28 de la cavité 27 et il est pourvu de paires de saillies cylindriques 36, diamétralement opposées et situées dans un plan médian orthogonal à la broche 24. Cet élément de forme sphérique 26 est emboîté dans la partie 28 de la cavité 27 au travers de la partie d'entrée 28, en produisant une déformation radiale élastique des parois latérales 34, rendue possible par lesdites fentes 32, 33, d'une manière telle que les saillies cylindriques 35 occu- pent des fentes respectives 32. Le joint à rotule 25 et la broche 24 sont protégés par un fourreau 36 logé dans la saillie tubulaire 17 et retenu dans celle-ci par un bord terminal intérieur 37 de cette dernière, qui est engagé dans une rainure circonfé- rentielle extérieure correspondante 38 du fourreau 36. Le fourreau 36 dépasse extérieurement de la saillie tubulaire 17 et se termine par un rebord 39 qui, en service, est accouplé à un élément tubulaire terminal correspondant de la prise de force d'entraînement, non représentée, au moyen d'un écrou annulaire fileté 40. Un joint d'étanchéité à lèvre 41, logé dans un siège correspondant 42 prévu à l'extrémité inférieure du conduit 8 et retenu sur celui-ci par une bague 43 bloquée axialement par le fourreau 36, empêche une infiltration possible d'eau à l'intérieur de ce conduit 8 et par conséquent à l'intérieur du corps 2, et il empêche également un échappement de lubri- fiant à partir du fourreau 11. Un connecteur électrique 44 de type classique comprend un corps extérieur 45 pourvu d'une cavité 46 qui peut recevoir un connecteur extérieur, non représenté, ainsi qu'une série de trois lames de contact 47 engagées dans une monture inférieure 48 dudit corps extérieur; ces contacts 47 font saillie vers le haut à l'intérieur de la cavité 46 de manière à coopérer, en service, avec des contacts correspondants dudit connecteur extérieur, et ils font saillie vers le bas à l'intérieur d'une seconde cavité 49 formée dans la monture 48. Cette monture 48 est introduite dans un trou traversant du couvercle 3, qui comporte une partie inférieure 53 ayant une section transversale sensible- ment égale à la section transversale de la monture 48 propre- dit dite, ainsi qu'une partie supérieure 54 ayant une section plus grande et qui est remplie d'une matière d'étan- chéité 55. Les contacts 47 sont soudés en dessous de bornes électriques correspondantes 56 ( figure 4) d'un circuit imprimé 57 d'un type classique, disposé sur la surface d'un socle de support 58. Le socle 58 est logé dans une position verticale à l'intérieur du corps 2, les composants 59 étant dirigés vers l'intérieur du corps 2 proprement dit; le socle 58 ( figures 1 et 4) est fixé dans cette position au moyen d'une dent supérieure 62 qui s'engage dans la cavité 49 du connecteur 48, et au moyen d'une dent inférieure 63, de largeur plus petite, qui s'engage dans un siège correspon-. dant 64 d'une saillie 65 de la paroi 6 et qui est retenue dans ce siège au moyen d'un adhésif 66. Un capteur magnéto-électrique 67 du type générale- ment appelé " sonde à effet Hall " est relié au moyen de ses bornes électriques 68 avec le circuit imprimé 57 et il est logé dans un support 69 qui s'étend unitairement vers le bas à partir du couvercle 3 dans une position permettant le maintien du capteur 67 en direction d'une partie périphé- rique du disque 18. Ce support 69 comprend deux bras latéraux 70 placés dans des positions mutuellement adjacen- tes dans un plan parallèle au socle 58 et il est pourvu de, sections extrêmes respectives 71 recourbées à 90 l'une en direction de l'autre; il comporte en outre un élément central 73 plus court qui se termine par une surface inférieure plane 74 définissant, avec lesdits bras latéraux 69, un siège 75 pour le capteur 67. Le positionnement du capteur 67 dans une direction orthogonale au socle 58 est assuré par une dent d'arrêt 76 située sur la base 74 en direction du socle 58, contre laquelle le capteur s'applique et est maintenu en place au moyen d'un cordon d'adhésif 77. Sur la figure 5 est représentée une génératrice tachymétrique 1' qui diffère de la génératrice 1 seulement par le fait qu'elle ne comporte pas de sortie mécanique constituée par l'arbre 16. En conséquence seulement l'arbre 12 entraîne un moyeu 15' et le couvercle 3' est fermé en haut. La génératrice tachymétrique 1 fonctionne de la façon suivante. La broche 24 est reliée en service à une prise de force d'entraînement, par exemple prévue sur la boîte de vitesses, qui la fait tourner à une vitesse angulaire proportionnelle à la vitesse de déplacement du véhicule proprement dit. Les dents 35 de l'élément 26, agissant sur les côtés des fentes associées 32 de l'élément 25, entraînent l'élément 25, qui est fixé sur l'arbre 12 avec lequel est accouplé en torsion l'arbre 16 au moyen du moyeu 15. Cet arbre 16 constitue par conséquent une sortie mécanique de la génératrice 1 et il est accouplé en service à un disposi- tif de transmission ( non représenté), par exemple à un câble flexible relié par une extrémité opposée à un odomètre. Le capteur magnéto-électrique 67, dirigé vers le périphérie du disque 18 entraîné en rotation par le moyeu , détecte les variations de puissance de champ électrique engendrées lors de la rotation du disque 18 et les convertit d'une manière connue en signaux électriques qui, traités de façon appropriée par le circuit 57, sont appliqués par l'intermédiaire des contacts 47 du connecteur 44 à un instrument indicateur disposé avantageusement sur le tableau de bord du véhicule ( par exemple un tachymètre). En parti- culier, puisque le nombre de pôles du disque 18 est fixe, la fréquence de ces variations est proportionnelle à la vitesse de rotation de l'arbre 12, et par conséquent à la vitesse de déplacement du véhicule. Le fonctionnement de la génératrice 1' est identi- que. La seule différence est constituée par l'absence de la sortie mécanique. Une étude des caractéristiques des génératrices tachymétriques agencées conformément à la présente invention permet d'en déduire les avantages qui résultent de ces génératrices. On observe en particulier que les génératrices 1 et 1' diffèrent l'une de l'autre exclusivement par deux composants ( l'arbre 16 et le tampon 3); en conséquence elles peuvent être réalisées de façon identique avec seule- ment de très légères modifications pendant des cycles de production de composants et elles peuvent être assemblées automatiquement. Cela permet de réaliser des économies considérables par le fait que la même génératrice, au moins avec les variantes de construction décrites, peut être installée sur des véhicules équipés d'instruments indicateurs de type électrique, de type mécanique ou des deux types ( par exemple un tachymètre électrique et un odomètre mécanique). En outre, la liaison entre la broche 24 et l'arbre 12 est réalisée au moyen d'un joint à rotule élastique 23 de façon à compenser, sans génération de force ou sans risque d'endommagement, une erreur angulaire possible dans le positionnement relatif des deux arbres, sous l'effet par exemple d'erreurs géométriques dans la liaison avec la prise de force d'entraînement. Enfin il est clair que la génératrice tachymétrique 1 ou 1' pourra subir des modifications ou des variantes sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Génératrice tachymétrique du type comprenant un corps extérieur, au moins un arbre principal qui peut être accouplé à une prise de force d'entraînement dans un véhicule et qui peut être entraîné en rotation à une vitesse angulaire proportionnelle à la vitesse de déplacement dudit véhicule, ainsi qu'un transducteur servant à produire des signaux électriques qui sont variables en concordance avec une double loi de dépendance de ladite vitesse; caractéri- sée par le fait qu'elle comprend un arbre de sortie (16) pouvant être logé dans ledit corps extérieur (2, 3) et pouvant être accouplé en torsion audit arbre principal (12); ledit arbre de sortie (16) pouvant être relié à des moyens externes de transmission mécanique. 2. Génératrice tachymétrique selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit arbre principal (12) est relié à ladite prise de force au moyen d'un arbre d'entrée (24) et est accouplé en torsion audit transducteur (18), ledit arbre principal (12) et ledit arbre d'entrée (24) étant reliés ensemble au moyen d'un accouplement à joint à rotule (23). 3. Génératrice tachymétrique selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit accouplement à joint à rotule (23) comprend un élément sphérique (26) fixé sur ledit arbre d'entrée (24) et un élément creux (25) fixé sur ledit arbre principal (12), ledit élément de forme sphérique (26) comportant au moins une saillie radiale (35) qui s'engage dans un siège correspondant (32) dudit élément creux (25) de façon à établir l'accouplement en torsion entre ledit arbre d'entrée (24) et ledit arbre principal (12). 4. Génératrice tachymétrique selon une des revendica- tions 2 ou 3, caractérisée par le fait que ledit élément de forme sphérique (26) est emboîté dans une cavité (27) dudit élément creux (25); ledit élément creux (25) compor- tant au moins une fente (32, 33) formée dans une paroi latérale (34) de ladite cavité (27). -2605742 5. Génératrice tachymétrique selon la revendication 4, caractérisée par le fait que ledit élément de forme sphérique (26) comporte deux saillies radiales cylindriques opposées (35), les sièges correspondants pour lesdites saillies (35) étant constitués par une paire desdites fentes (32). 6. Génératrice tachymétrique selon une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée par le fait que ledit élément creux (25) est formé d'une matière plastique et est moulé sur une partie extrême (24) dudit arbre principal (12). 7. Génératrice tachymétrique selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que ledit transducteur (18, 67) comporte un disque (18) en matière ferromagnétique, pourvu d'au moins une paire de pôles radiaux, ainsi qu'un capteur magnétoélectrique (67) dirigé vers une face dudit disque (13) dans une position périphé- rique. 8. Génératrice tachymétrique selon la revendication 7, caractérisée par le fait que ledit disque (18) est monté sur un moyeu (15) accouplé en torsion avec ledit arbre principal (12). 9. Génératrice tachymétrique selon la revendication 8, caractérisée par le fait que ledit moyeu (15) constitue une partie intégrante dudit arbre de sortie (16).