Brevet FR2646511A1 — publié le 19901102

DISPOSITIF POUR LA MESURE DU NOMBRE DE TOURS EFFECTUE PAR UN ARBRE TOURNANT La présente invention se rapporte à un dispositif pour la mesure électrique du nombre de tours effectué par un arbre ou axe tournant qui est susceptible d'être en outre soumis à des mouvements, sporadiques ou non, de déplacement latéral. Elle s'applique par exemple à la mesure du nombre de tours effectué par un axe de cardan de roue sur un véhicule automobile, afin de déterminer la distance parcourue par ce véhicule. Dans certaines applications particulières, par exemple pour déterminer de manière sure le nombre de kilomètres parcourus, sur un trajet ou pendant un intervalle de temps déterminés, par un véhicule automobile de location, il est intéressant de pouvoir, à la demande, équiper ce véhicule d'un totalisateur kilométrique indépendant du compteur kilométrique qui, électronique ou non, équipe normalement tout véhicule et qui est classiquement branché sur la boîte de vitesses.Une solution acceptable consisterait à prévoir un totalisateur kilométrique électronique dont le capteur électrique de proximité serait installé sur une des roues, à l'instar des capteurs utilisés pour les systèmes de freinage dénommés "ABS". I1 faudrait néanmoins dans ce cas prévoir chaque véhicule dès sa conception pour lui permettre de recevoir un tel dispositif de captage, de sorte qu'une telle solution serait plutôt onéreuse. De surcrolt, elle ne serait bien évidemment pas applicable aux véhicules existants. L'invention vise à remédier à ces inconvénients, et elle propose dans ce but d'utiliser un dispositif de captage apte à délivrer au moins une impulsion électrique par tout arbre et comportant au moins un capteur de proximité composé d'au moins une première partie formant contreplaque, ou analogue, et d'une seconde partie sensible fournissant une impulsion électrique lorsque ces deux parties parviennent, avec un certain entrefer, en regard l'une de 11 autre, ce dispositif étant apte à se fixer, pour une grande variété de véhicules, sur un axe rotatif de celui-ci, par exemple sur un axe de cardan de roue.Plus généralement, elle propose un dispositif de captage électrique du type précité, qui est à caractère quasi-universel et qui peut se fixer pratiquement sur tout axe tournant éventuellement susceptible, à l'instar d'un axe de cardan, d'être soumis à des mouvements, sporadiques ou non, de déplacement latéral. Un dispositif de ce type est à première vue difficilement concevable, car ces mouvements latéraux ont à priori pour conséquence-de faire varier l'entrefer précité, ce qui entraîne de prime abord une impossibilité de fonctionnement correct d'un tel dispositif.A cet égard, le dispositif proposé par l'invention est exempt d'un tel inconvénient, entrefer précité étant constamment maintenu à sa bonne valeur par la création d'un "point fixe" flottant artificiel pour la partie sensible du capteur, ce dernier suivant de ce fait les déplacements latéraux de la contreplaque de sorte que ledit entrefer reste rigoureusement constant.Ces résultats sont obtenus par l'utilisation d'un dispositif de captage en deux moitiés - une première moitié, constituant une pièce de forme générale annulaire apte à être concentriquement fixée autour de l'arbre tournant, cette pièce portant sur sa face extérieure la contreplaque du capteur de proximité et étant conformée pour constituer un rail de guidage pour une seconde moitié extérieurement concentrique ; et - cette seconde moitié, qui porte la partie sensible du capteur de proximité, et qui est montée et agencée de sorte que la face détectrice de ce capteur soit placée sur la face intérieure, à section circulaire ou en arc de cercle, de cette seconde moitié de façon à pouvoir, pour une position angulaire relative déterminée, venir en vis-à-vis de la contreplaque, à distance radiale de celle-ci égale à l'entrefer nominal du capteur, cette seconde moitié étant équipée de moyens pour être libre en rotation, sur un angle déterminé, autour de la première moitié par roulement ou glissement de ces moyens dans ledit rail de guidage, cette même seconde moitié étant montée libre en translation latérale de façon à pouvoir suivre les mouvements latéraux de l'arbre tout en restant à distance radiale constante de ladite première moitié. De toute façon, l'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques ressortiront, lors de la description suivante d'un exemple non limitatif de réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel : - Figure 1 est une vue de ce dispositif en perspective éclatée ; - Figure 2 est une vue latérale de ce dispositif, monté sur un arbre tournant, en coupe partielle selon II-II de figure 3 ; et - Figure 3 est une vue en coupe transversale, avec un arrachement partiel, selon III-III de figure 2. En se reportant à ltensemble des figures 1 à 3, il s'agit d'un dispositif de captage qui est apte à être fixé sur un arbre rotatif 1, par exemple un axe de cardan de véhicule automobile, et qui comporte deux parties, ou moitiés, principales 2 et 3 qui portent respectivement la contreplaque 12 et la partie sensible 13 du capteur électromagnétique de proximité proprement dit. La première moitié 2 est une pièce annulaire, en caoutchouc semi-rigide préformé, fendue en 4 de façon à pouvoir s'ouvrir pour se fixer, après interposition si nécessaire d'une cale cylindrique en mousse 5 (fendue de la même façon en 6), autour de l'arbre tournant 1. Après sa mise en place sur l'arbre 1, les lèvres de la pièce annulaire 2 (situées de part et d'autre de la fente 4) sont fermement pressées l'une contre l'autre au moyen d'une agrafe plastique en épingle à cheveux 7. Cette agrafe 7 vient s'enficher dans deux perçages associés 8, puis elle est maintenue en position par une barrette transversale 9, également en matière plastique. Cette pièce 2 est munie d'une gorge extérieure 10 à section en U qui est destinée à former un rail de guidage pour quatre roulettes folles 11 équipant la seconde moitié 3, cette dernière ayant une forme générale d'arceau ouvert apte à être monté, de façon extérieurement concentrique, sur la pièce 2. La contreplaque métallique 12 du capteur de proximité est placée sur un des côtés de la gorge 10, extérieurement à cette dernière, et elle arrive à fleur de la face extérieure 14, dont elle épouse donc la forme. Cette contreplaque 12 est, pour le reste, prise dans la masse de la pièce 2. La cale en mousse 5 est, de manière en soi très classique pour ce genre de cale, constituée de plusieurs cylindres de mousse 15 concentriques, adjacents dans le sens radial, et de diamètres croissants, le cylindre extérieur 16 étant de diamètre extérieur égal ou légèrement supérieur au diamètre intérieur de l'anneau 2, tandis que le cylindre intérieur 17 est choisi, après enlèvement du ou des cylindres 18 d'encore plus petit diamètre, pour être égal ou légèrement inférieur à celui de l'arbre 1 afin de pouvoir être mis en place de façon étroite autour de ce dernier. Afin de s'assurer que la pièce 2 reste, après sa mise en place avec la cale choisie 5, parfaitement fixe en rotation par rapport à l'arbre 1, une matière adhésive 19 est prévue sur les faces cylindriques extérieure et intérieure de la cale annulaire 5. La pièce 3 est prévue pour enfourcher la pièce annulaire 2. Dans ce but, elle adopte une forme d'arceau de diamètre moyen légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'anneau 2, et cet arceau est constitué en matière plastique semi-rigide, de souplesse suffisante pour permettre l'écartement momentané des deux branches 20 de cet arceau afin d'effectuer la mise en place des quatre roulettes folles précitées 11 dans le rail de guidage formé par la gorge extérieure circulaire 10 de la pièce 2. lorsque cette mise en place est effectuée, l'arceau 3 se trouve porté par l'anneau 2 (luimême fixé fermement autour de l'arbre 1), et il "pend" sur celui-ci tout en étant, grâce aux roulettes 11, libre en rotation dans le plan transversal.Cette liberté en rotation est cependant limitée à un angle nettement inférieur à 360 degrés, du fait que la partie médiane "inférieure" 21 de l'arceau 3 est conformée en excroissance pour recevoir, au moyen d'un boulon 22, une des extrémités d'une lanière ou bride souple 23 dont l'autre extrémité est fixée en 24 (figure 2) au chassis 25 du véhicule automobile. Dans la masse de cette partie médiane 21 est moulée la partie sensible 13 du capteur de proximité, dont les deux fiches électriques de sortie 26 reçoivent une prise amovible complémentaire 27 qui est reliée, par une liaison bifilaire souple 28, au bloc électronique de traitement 29 fixé au chassis 25 et apte à traiter les impulsions fournies par le capteur de proximité 12, 13 pour en déduire et afficher par exemple le nombre de tours de roue, et partant le nombre de kilomètres parcourus par le véhicule. Comme on le voit sur les dessins, un clip métallique de fermeture 30, formant ressort, est prévu pour maintenir l'arceau 3 en position sur la pièce 2, afin d'éviter que les branches 20 ne s'écartent. La partie sensible 13 du capteur de proximité est montée dans l'excroissance 21 de façon que sa face détectricet3a (faite pour coopérer, avec un entrefer e par exemple égal à 3 millimètres, avec la contrepaque 12) arrive à fleur de la surface interne 31 de l'arceau 3. Par ailleurs, les dimensions de l'arceau 3 sont telles que, lorsqu'elles arrivent en face l'une de l'autre, la contreplaque 12 et la face détectrice 30 sont distantes radialement l'une de l'autre d'une distance égale à celle de l'entrefer e précité. Comme l'arceau 3 pend sur l'arceau 2 qui est lui-même fixé autour de l'arbre 1, il s'ensuit que cet arceau suit, à l'instar de l'anneau 2, les déplacements latéraux de cet arbre 1, et que par conséquent entrefer e entre les deux parties 12 et 13 du capteur reste rigoureusement constant. Au balancements près de l'arceau 3 autour de l'anneau 2, balancements qui sont limités en amplitude par la lanière 23 et qui sont sans influence sur le nombre d'impulsions détectées (dont une à chaque tour de roue), cet arceau 3 peut donc être considéré comme fonctionnellement fixe par rapport à l'arbre rotatif 1, dont il reste à distance radiale constante quoi qu'il en soit. Avantageusement, le dispositif comporte en outre un cache antisalissures 32, constitué par deux demi-coques complémentaires 33, 34 en matière plastique, enclipsables l'une contre l'autre. Afin d'être adaptables aux différents diamètres d'arbres 1 possibles, des lignes de cassure 35 sont prévues sur chacune de ces demi-coques 33, 34, ce qui permet d'ajuster le diamètre du passage de l'arbre 1. Avantageusement en outre, des balais circulaires antipoussières 36 sont prévus pour s'adapter sur ces demicoques 33, 34, afin de frotter sur l'arbre 1 de part et d'autre du dispositif de captage 2, 3. Pour un montage aisé, chacun de ces balais circulaires 36 est composé de deux demi- balais 3tri, 38 enfichables et en demi-cercle. Il s'avère finalement que ce dispositif crée, pour la partie sensible 13 du capteur de proximité un "point fixe flottant" qui suit les déplacements latéraux de-l'arbre 1 en maintenant un entrefer e rigoureusement constant. En outre, ce dispositif se monte tès rapidement sur l'arbre 1, et il est quasi universel car adaptable, par le jeu de cales 5, à différents diamètres d'arbres rotatifs 1. Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation qui vient d'être décrit. Elle peut trouver son application dans d'autres domaines que celui de l'automobile et est susceptible d'être réalisée sous de multiples autres formes équivalentes. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la mesure électrique du nombre de tours effectué par un arbre ou axe tournant (1) qui est susceptible d'être en outre soumis à des mouvements, sporadiques ou non, de déplacement latéral, ce dispositif comportant - d'une part un dispositif de captage (2, 3) apte à délivrer au moins une impulsion électrique pour chaque tour d'arbre rotatif (1) et comprenant au moins un capteur de proximité composé d'au moins une première partie (12) formant contreplaque, ou analogue, et d'une seconde partie sensible (13 > fournissant une impulsion électrique lorsque ces deux parties (12, 13) parviennent, avec un certain entrefer (e), en regard l'une de l'autre, - et d'autre part un bloc électronique de traitement (29) relié électriquement à ce dispositif de captage (2, 3), caractérisé en ce que ce dispositif de captage est en deux moitiés une première moitié (2), constituant une pièce de forme générale annulaire apte à être concentriquement fixée autour de l'arbre tournant (1), cette pièce (2) portant sur sa face extérieure la contreplaque (12) du capteur de proximité et étant conformée pour constituer un rail de guidage (10) pour une seconde moitié (3) extérieurement concentrique ; et . cette seconde moitié (3), qui porte la partie sensible (13) du capteur de proximité, et qui est montée et agencée de sorte que la face détectrice (13a) de ce capteur soit placée sur la face intérieure (31), à section circulaire ou en arc de cercle, de cette seconde moitié (3) de façon à pouvoir, pour une position angulaire déterminée, venir en vis-à-vis de la contreplaque (12), à distance radiale de celle-ci égale à l'entrefer nominal (e) du capteur (12, 13), cette seconde moitié (3) étant équipée de moyens (11) pour être libre en rotation, sur un angle déterminé, autour de la première moitié (2) par roulement ou glissement de ces moyens (11) dans le rail de guidage précité (10), et cette même seconde moitié (3) étant montée libre en translation latérale de façon à pouvoir suivre les mouvements latéraux de l'arbre (1) tout en restant à distance radiale constante de la première moitié (2). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ces moyens (11) sont constitués par une pluralité de roulettes folles qui servent de support à la seconde moitié (3) et qui sont guidées dans une gorge extérieure (10) de la première moitié (2). 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, ctaractérisé en ce que cette seconde moitié (3) a une forme d'arceau ouvert dont les branches (20) peuvent s'écarter de manière élastique afin d'effectuer aisément la mise en place de cette seconde moitié autour de la première moitié (2). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que cet arceau (3) est associé à des moyens de fermeture (30) aptes à le maintenir en position sur la permière partie (2) en évitant que lesdites branches (20) ne s'écartent. 5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, destiné à être monté sur un arbre rotatif (1) susceptible d'effectuer des mouvements de déplacement latéraux par rapport à un chassis (25), caractérisé en ce que la seconde moitié précitée (3) est reliée à ce chassis (25) par une liaison (23) apte à en limiter le déplacement angulaire autour de l'arbre (1). 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que cette liaison (23) est constituée par un lien souple. 7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que cette première moitié (2) est une pièce annulaire semi-rigide préformée, qui est fendue de façon à pouvoir être aisément montée par écartement autour de l'arbre (1), des moyens (7, 9) étant prévus pour maintenir ensuite les deux lèvres de la fente (4) fermement pressées l'une contre l'autre. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une cale d'épaisseur (5), également fendue et d'épaisseur réglable, est prévue pour être insérée entre cette pièce annulaire (2) et l'arbre (1) afin de pouvoir adapter le dispositif à différents diamètres d'arbre (1). 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un cache anti-salissure amovible (33, 34) est prévu pour être monté autour du dispositif de captage (1, 3), ce cache étant pourvu de lignes d'autocassure (35) pour lui permettre de s'adapter à différents diamètres d'arbre (1). 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ce cache (33, 34) est apte à recevoir des balais circulaires anti-poussières (37, 38), aptes à frotter sur l'arbre (1) de part et d'autre de cet arbre (1).