Brevet FR2703772A1 — publié le 19941014

" Douille de pression, notamment pour un capteur de cogne- ment " L'invention concerne une douille de pression, notamment pour un capteur d'oscillation, comprenant une surface d'appui pour la fixation directe ou indirecte à l'aide d'un moyen de fixation guidé dans un perçage de la douille de pression sur une pièce, notamment un moteur thermique. On utilise de telles douilles de pression pour les capteurs de cognement comme ceux décrits par exemple dans les documents US 4 906 031 ou DE-OS 40 24 339 Cette douille de pression présente une surface d'appui lisse et plane par laquelle la douille se monte sur une pièce dont on veut déterminer les vibrations Les défauts de forme et d'usinage de cette surface d'appui peuvent engendrer des phénomènes de résonance, gênants, créant des défauts de mesure et des parasites dans le circuit en aval. Le document DE-Gbm 83 12 524 8 décrit un dis- positif de fixation pour fixer de manière alignée des moyens de mesure Cette fixation se compose d'un pied de forme conique constituant une lèvre d'étanchéité élasti- que, périphérique Les lèvres d'étanchéité ont des angles de pente différents de sorte qu'indépendamment de l'inclinaison du point de fixation, le moyen de mesure prévu dans le dispositif de fixation s'aligne horizontale- ment Ce dispositif de fixation cherche à réaliser par des lèvres d'étanchéité élastiques et ainsi facilement déf or- mables, un montage horizontal mais pour cela l'angle de pente doit être relativement important On ne recherche pas un appui plan du moyen de mesure sur le point de fixa- tion. En outre, selon le document DE-Gbm-84 36 486 6 on connaît un capteur de cognement dont le bord périphéri- que extérieur de la surface d'appui présente une faible zone située à une distance de la surface d'appui Ce bord extérieur s'utilise pour réaliser le procédé d'injection. La douille de pression elle-même s'appuie pratiquement par toute sa surface sur la pièce de fixation ce qui risque d'engendrer des phénomènes gênants de résonance. Avantages de l'invention. La présente invention se propose de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet une douille de pression caractérisée en ce que sur la surface d'appui de la douille de pression, radialement éloignée du centre, se trouve au moins un bossage périphérique réalisé pour que l'angle formé entre l'ouverture servant au moyen de fixa- tion et la périphérie intérieure du bossage soit compris entre 0,5 et 1,50. La douille de pression selon l'invention offre l'avantage d'améliorer le couplage mécanique de la douille de pression et ainsi du capteur sur le composant à sur- veiller On évite les mouvements de basculement gênants de la douille de pression et ainsi du capteur engendrés par des défauts de forme de la surface d'appui On réalise ainsi une meilleure linéarité du signal de mesure et on obtient des tolérances plus petites pour la sensibilité du capteur raccordé En outre, la douille de pression est réalisée d'une manière relativement peu coûteuse car il n'est plus nécessaire d'usiner de façon aussi précise la surface d'appui La force d'application élevée contre le bord extérieur de la bride de la douille de pression crée un excellent effet d'étanchéité évitant que l'humidité ne pénètre dans l'intervalle entre la surface d'appui de la douille de pression et la pièce raccordée, humidité qui pourrait créer de la corrosion sur de telles surfaces. Suivant une autre caractéristique de l'invention que le bossage est une nervure. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le bossage est conique et diminue vers le perçage de la douille de pression. L'invention concerne également une douille de pression, notamment pour un capteur de vibration, compor- tant une surface d'appui pour la fixation directe ou indi- recte à l'aide d'un moyen de fixation traversant un perçage de la douille de pression sur une pièce, notamment un moteur caractérisée en ce que sur la surface d'appui de la douille de pression, thermique, caractérisé en ce que la surface d'appui de la douille de pression a une forme conique et diminue vers le perçage de la douille de pres- sion pour qu'au moment de la fixation la surface d'appui se déforme en commençant du diamètre extérieur jusqu'à ce que la surface d'appui soit appliquée pratiquement complè- tement contre la pièce. Suivant d'autres caractéristiques la pente a de la zone conique est comprise entre 0,50 et 1,5 . la pente de la zone conique est égale à 1 + 0,20. la surface d'appui ( 30, 30 a) est la face in- férieure d'une nervure ( 12). Dessins. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté aux dessins et sera décrit ci-après de manière plus détaillée La figure 1 et la figure 2 montrent cha- cune une coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un capteur de cognement. Description des exemples de réalisation. Le capteur de cognement représenté aux figures se compose d'un boîtier 10 logeant une douille de pression il munie à son extrémité inférieure d'un bord 12 en forme de bride Partant du bord 12, la périphérie extérieure de cette douille de pression il comporte les pièces suivan- tes: une rondelle isolante 13, une rondelle de contact 14, une rondelle piézo-céramique 14 et dans l'ordre in- verse une seconde rondelle de contact 14 et une seconde rondelle isolante 13; puis on a mis en place une masse sismique 16 Un ressort Belleville 17 agit sur les pièces décrites ci-dessus; la précontrainte de ce ressort est engendrée par une couronne filetée 18 vissée sur le file- tage extérieur 19 prévu à la partie supérieure de la douille de pression 11. Dans la prise intégrée 23 du boîtier 10 en ma- tière plastique réalisé notamment par injection on a inté- gré à l'injection les broches plates 24 Les broches plates 24 sont reliées aux deux rondelles de contact 14. Une vis de fixation non représentée traverse le perçage 28 de la douille de pression Il; le capteur de pression est fixé de manière directe ou indirecte sur le moteur à com- bustion interne. Selon l'invention, la douille de pression il comporte une nervure périphérique 31 au niveau de la sur- face d'appui 30 du bord 12 La hauteur h de cette nervure est beaucoup plus petite que le diamètre du bord 12 de la douille de pression 11 La nervure 31 doit également être aussi éloignée que possible du perçage 28 Normalement, il subsiste une légère zone marginale extérieure servant à appliquer le procédé d'injection au boîtier 10 La hauteur h de la nervure et sa distance radiale du perçage 28 de la douille de pression il sont accordées pour qu'une ligne tracée entre l'ouverture du perçage 28 de la douille de pression il et la périphérie intérieure de la nervure fasse par rapport à la surface d'appui un angle de l'ordre de 0,5 à 1,5 . Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, la surface d'appui 30 a possède une forme conique; la sur- face d'appui 30 a descend vers le perçage 28 et forme ainsi une partie relevée dans la zone extérieure du bord 12. Dans ce cas également la zone extérieure du bord peut ser- vir pour utiliser l'injection On aurait un effet analogue à celui de la nervure 21 si l'on utilisait plusieurs bos- sages par exemple répartis en étoile sur la surface d'appui Ces bossages doivent être prévus aussi loin que possible du perçage 28. L'ensemble du couple exercé par la vis de fixation est transmis à la douille de pression 11, c'est- à-dire que la rondelle piézo-céramique 15 ne reçoit aucun effort de la vis de fixation La bague filetée 18 permet de régler la précontrainte du ressort Belleville 17 pour que la rondelle piézo-céramique soit soumise à des efforts axiaux supportables sans provoquer de détérioration perma- nente de son signal électrique; cette force de précon- trainte est également très largement indépendante des dilatations thermiques ainsi que des compressions inévita- bles de la douille de pression au moment du montage Les impulsions exercées par la masse sismique 16 proportion- nellement aux vibrations du moteur thermique sont conver- ties dans le disque piézo-céramique 15 en des charges électriques détectées par un appareil de mesure approprié. Partant de la nervure 31 ou de la forme conique de la sur- face d'appui 30 a, la douille de pression il peut alors être pressée complètement contre la surface de fixation du moteur thermique Cela permet de diminuer les phénomènes gênants de résonance et les signaux de mesure obtenus pré- sentent une grande linéarité et une grande sensibilité La valeur de base du signal de mesure est pratiquement indé- pendante de l'état de la surface et notamment de la rugo- sité de la surface plane de la pièce Cette valeur de base peut se situer dans une petite bande de tolérance pour une dispersion relativement importante des caractéristiques de la surface. Pour une fixation optimale, l'angle a de la zone conique de l'exemple de réalisation de la figure 2 est très ouvert, c'est-à-dire que l'angle entre la zone conique et la surface d'appui est très faible; il est par exemple compris entre 0,5 et 1,50 Le matériau utilisé pour la douille de pression est ici de l'acier ou du lai- ton En outre, pour le choix de l'angle il faut veiller à ce qu'en serrant la vis de fixation non représentée, la zone conique se met en appui en partant du bord exté- rieur; en d'autre terme, tout d'abord la zone d'appui de plus grand diamètre est placée sur la pièce puis au fur et à mesure que l'on serre la vis les autres parties de la zone conique viennent en appui contre la pièce Ainsi, pratiquement toute la zone conique arrive en appui La dé- formation en fonction de laquelle est choisi l'angle a, doit se situer totalement ou de préférence dans la zone élastique de la matière utilisée pour que sur la base de l'élasticité rémanente, lorsqu'on desserre la vis de fixa- tion, la forme conique se rétablisse de nouveau pratique- ment complètement. Dans la fixation avec la vis de fixation, se- lon l'exemple de réalisation de la figure, on met tout d'abord l'entourage de l'ouverture du perçage en appui contre la surface d'appui de la pièce Puis peu à peu jus- qu'à une zone résiduelle autour de la nervure, la surface de la douille de pression tournée vers la pièce s'appuie contre la surface de fixation Pour le reste s'appliquent les mêmes considérations que celles développées à propos de l'exemple de réalisation de la figure 2. La douille de pression ainsi réalisée peut également s'utiliser à d'autres capteurs comme par exemple des capteurs d'accélération ou des capteurs d'oscillation. R E V E N D I C A T I O N S ) Douille de pression ( 11), notamment pour un capteur d'oscillation, comprenant une surface d'appui ( 30, 30 a) pour la fixation directe ou indirecte à l'aide d'un moyen de fixation guidé dans un perçage ( 28) de la douille de pression ( 11) sur une pièce, notamment un mo- teur thermique, caractérisée en ce que sur la surface d'appui ( 30, 30 a) de la douille de pression ( 11), radiale- ment éloignée du centre, se trouve au moins un bossage pé- riphérique ( 31) réalisé pour que l'angle formé entre l'ouverture servant au moyen de fixation et la périphérie intérieure du bossage ( 31) soit compris entre 0,5 et 1,50. ) Douille de pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bossage est une nervure ( 31). 30) Douille de pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bossage est conique et dimi- nue vers le perçage ( 28) de la douille de pression ( 11). ) Douille de pression ( 11), notamment pour un capteur de vibration, comportant une surface d'appui ( 30 a) pour la fixation directe ou indirecte à l'aide d'un moyen de fixation traversant un perçage ( 28) de la douille de pression ( 11) sur une pièce, notamment un moteur ther- mique, caractérisé en ce que la surface d'appui ( 30 a) de la douille de pression ( 11) a une forme conique et diminue vers le perçage ( 28) de la douille de pression ( 11) pour qu'au moment de la fixation la surface d'appui ( 30 a) se déforme en commençant du diamètre extérieur jusqu'à ce que la surface d'appui ( 30 a) soit appliquée pratiquement com- plètement contre la pièce. 50) Douille de pression selon la revendication 4, caractérisée en ce que la pente a de la zone conique est comprise entre 0,50 et 1,50. ) Douille de pression selon la revendication , caractérisée en ce que la pente de la zone conique est égale à 10 + 0,20. ) Douille de pression selon l'une des reven- dications 1 à 6, caractérisée en ce que la surface d'appui ( 30, 30 a) est la face inférieure d'une nervure ( 12).