Brevet FR2714463A1 — publié le 19950630

La présente invention concerne un dispositif de mesure de couple. Plus particulièrment, 1 invention se rapporte à des dispositifs de mesure de couple qui sont utilisés par exemple dans les ensembles de lève-vitres électriques de véhicules automobiles. On sait que l'un des problèmes les plus importants concernant le fonctionnement de ces ensembles de lève-vitres est leur sécurité de fonctionnement et en particulier le contrôle du fonctionnement de ceux-ci lorsqu'un objet quelconque est coincé entre la vitre et le reste de la porte du véhicule. Ce fonctionnement peut être contrôlé par exemple à partir de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie du moteur, du courant consommé par celui-ci ou encore du couple résistant appliqué sur l'arbre de sortie de celuici. L'invention s intéresse plus particulièrement aux dispositifs de ce dernier type. On connaît en effet dans l'état de la technique, des dispositifs de mesure de couple qui sont insérés entre deux portions d'arbre coaxiales d'entrainement, reliant un moteur électrique à un mécanisme à roue et vis sans fin de lève-vitre et qui comportent deux disques disposés en regard l'un de l'autre dans des plans à peu près perpendiculaires à l'axe des portions d'arbre et portant à leur périphérie des moyens de codage de position, ces disques étant reliés chacun à une portion d'arbre et l'un à l'autre par un tampon de matériau élastiquement déformable, tandis que des moyens de détection de position sont disposés en regard des moyens de codage de position des disques. La sortie de ces moyens de détection de position est reliée à des moyens de détermination de couple par analyse des informations délivrées par les moyens de détection de position. On sait également que les moyens de codage de position et les moyens de détection de position correspondants peuvent être formés par des moyens optiques ou magnétiques. Cependant, l'expérience a montré que ces dispositifs de mesure de couple étaient peu fiables et peu précis, ce qui se traduisait par des problèmes de sécurité de fonctionnement des ensembles de lève-vitres équipés de tels dispositifs. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de mesure de couple qui soit simple et fiable. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de mesure de couple, inséré entre deux portions d'arbre coaxiales d'entraînement, reliant un moteur électrique à un mécanisme à roue et vis sans fin, du type comportant deux disques disposés en regard l'un de l'autre dans des plans à peu près perpendiculaires à l'axe des portions d'arbre et portant à leur périphérie des moyens de codage de position, reliés chacun à une portion d'arbre et l'un à l'autre par un tampon de matériau élastiquement déformable et des moyens de détection de position disposés en regard des moyens de codage de position des disques, dont la sortie est reliée à des moyens de détermination de couple, caractérisé en ce que des moyens formant entretoise axiale sont disposés entre les disques dans le tampon de matériau élastiquement déformable. La Demanderesse a en effet constaté que la majorité des problèmes de fiabilité de fonctionnement de ces dispositifs de mesure de couple provient d'une compression axiale du tampon de matériau élastiquement déformable. Cette compression est causée par l'application d'un couple résistant sur les mécanismes à roue et vis sans fin et qui se traduit par un déplacement axial de la vis sans fin, de la portion d'arbre reliée à cette vis et du disque de codage de position correspondant, ce qui en définitive se traduit par la délivrance d'informations de position erronées par les moyens de détection de position correspondants. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l représente un schéma synoptique illustrant la structure d'un dispositif de mesure de couple selon l'invention; et - la Fig.2 représente des signaux de sortie de moyens de détection de position illustrant le fonctionnement de ce dispositif. Ainsi qu'on peut le voir sur ces figures, un dispositif de mesure de couple selon l'invention, désigné par la référence générale 1 sur la Fig.l, est inséré entre deux portions d'arbre coaxiales d'entrainement, désignées par les références générales 2 et 3 sur cette figure. Ces portions d'arbre coaxiales d'entraînement sont adaptées pour relier un moteur électrique 4 à un mécanisme à roue et vis sans fin désigné par la référence générale 5. La roue est désignée par la référence 6 et est reliée par exemple à un mécanisme de lève-vitre, tandis que la vis sans fin est désignée par la référence 7 et est reliée à la portion d'arbre 3. Le dispositif de mesure de couple selon l'invention, comporte de manière classique deux disques désignés par les références 8 et 9, disposés en regard l'un de l'autre dans des plans à peu près perpendiculaires à l'axe des portions d'arbre 2 et 3. Le disque 8 est relié à la portion d'arbre 2 tandis que le disque 9 est relié à la portion d'arbre 3. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, ces disques portent à leur périphérie des moyens de codage de position désignés de façon générale par les références 8a et 9a et des moyens de détection de position par exemple 10 et 11, sont disposés en regard de ces moyens de codage de position des disques. La sortie de ces moyens de détection de position 10 et 11 est reliée à des moyens de détermination de couple désignés par la référence générale 12. Les disques 8 et 9 sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un tampon 13 de matériau élastiquement déformable constitué de tout matériau approprié. Selon l'invention, des moyens formant entretoise axiale sont disposés entre les disques dans le tampon de matériau élastiquement déformable. Ces moyens formant entretoise sont désignés par la référence générale 14 sur cette figure 1 et sont par exemple constitués par un organe en forme de bille. On conçoit que l'interposition de ces moyens formant entretoise axiale entre les deux disques permet de maintenir les deux disques 8 et 9 en position quelque soit l'effort engendré par le mécanisme à roue et vis sans fin dans la direction de la flèche F sur cette figure. Cet effort est par exemple engendré en réponse à un freinage ou un arrêt du déplacement de la vitre reliée au mécanisme à roue et vis sans fin, en raison de la présence d'un obstacle quelconque. On conçoit alors que le fonctionnement de ce dispositif de mesure de couple est extrêmement fiable quelque soit les efforts engendrés sur celui-ci. On notera que les moyens de codage de position des disques, désignés par les références 8a et 9a sur ces figures, peuvent par exemple être constitués par des crans magnétiques et que les moyens de détection de position 10 et 11 peuvent comporter des capteurs à effet Hall, ces capteurs délivrant des signaux impulsionnels S10 et S11 tels qu'illustrés sur la Fig.2, en fonction de la rotation des portions d'arbre, les créneaux des signaux de sortie de ces capteurs étant décalés en raison de la déformation en torsion du tampon de matériau élastiquement déformable prévu entre les deux disques, sous l'effet d'un effort de freinage du mécanisme à roue et vis sans fin. On conçoit que l'amplitude du décalage entre ces signaux est fonction de l'amplitude du couple de freinage et que les moyens de détermination 12 permettent de déterminer le couple à partir de ce décalage, comme cela est connu dans l'état de la technique. En fonction de la détermination de ce couple, ces moyens de détermination, qui peuvent être constitués par exemple par tout calculateur approprié, permettent de couper ou d'inverser le sens de l'alimentation du moteur électrique 4 pour éviter tout accident. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure de couple, inséré entre deux portions d'arbre coaxiales d'entrainement (2,3), reliant un moteur électrique (4) à un mécanisme à roue et vis sans fin (5), du type comportant deux disques (8,9) disposés en regard l'un de l'autre dans des plans à peu près perpendiculaires à l'axe des portions d'arbre et portant à leur périphérie des moyens de codage de position (8a,9a), reliés chacun à une portion d'arbre et l'un à l'autre par un tampon de matériau élastiquement déformable (13) et des moyens (10,11) de détection de position disposés en regard des moyens de codage de position des disques (8,9), dont la sortie est reliée à des moyens (12) de détermination de couple, caractérisé en ce que des moyens formant entretoise axiale (14) sont disposés entre les disques (8,9) dans le tampon de matériau élastiquement déformable. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens formant entretoise axiale comprennent un organe en forme de bille (14). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de codage de position des disques (8,9) sont formés par des crans magnétiques et en ce que les moyens de détection de position comprennent des capteurs à effet Hall (10,11).