Brevet FR2774764A1 — publié le 19990813

Capteur de température à thermocouple frottant La présente invention concerne un capteur de température à thermocouple frottant utilisé notamment pour donner une mesure indicative de température de peau de pièces. Ce type de capteur est utilisé, par exemple, dans l'industrie automobile pour donner une mesure indicative de peau de pièces tournantes telles que, par exemple, des disques de frein. II est connu dans l'art antérieur des capteurs de température pour disques de frein, utilisant un thermocouple intégré au disque. Le capteur est donc tournant, ce qui nécessite de monter des contacts tournants, pour transmettre le courant électrique généré par le thermocouple jusqu'aux appareils de mesures. Les contacts toumants ont l'inconvénient d'être plus complexes et plus coûteux à installer, notamment à cause des protections nécessaires contre les salissures des pistes circulaires de contact. La présente invention a donc pour objet de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un capteur de température à thermocouple frottant, permettant un montage simple. Un premier but de l'invention est de proposer un capteur de température à thermocouple frottant. Ce but est atteint par le fait que le capteur de température à thermocouple frottant comprend un support fixe de matériau déterminé sur lequel est monté un élément thermocouple de forme lamellaire, par l'intermédiaire de moyens de solidarisation autoadaptables montés sur le support fixe, pour assurer en permanence un contact à frottement avec la pièce, avec une pression prédéterminée sur la pièce dont la température de peau doit être déterminée. Selon une autre particularité, le support fixe comporte des perçages de forme déterminée, destinés au montage du support fixe à proximité de la pièce dont la température doit être déterminée, la forme des perçages étant déterminée de façon que, lors du montage, la position du support fixe est ajustable par rapport à la pièce dont la température de peau doit être déterminée. Selon une autre particularité, L'élément thermocouple est une lame flexible constituée de deux demi-lames de matériaux déterminés soudées entre elles, les extrémités de l'élément thermocouple sont reliées par l'intermédiaire de fils conducteurs de même matériau que l'extrémité à laquelle ils sont connectés, à un appareil de mesure de courant. Selon une autre particularité, les matériaux des deux demi-lames et des fils sont déterminés pour avoir une gamme de température d'utilisation comprise entre O et 11 00 C et sont préférentiellement du Chromel et de l'Alumel. Selon une autre particularité, les moyens de solidarisation de l'élément thermocouple comprennent une première came et une deuxième came de matériaux déterminés, la forme de chaque came est telle qu'elle comporte des moyens d'accrochage à l'élément thermocouple et des moyens de montage sur le support fixe, les matériaux des cames étant respectivement identiques à l'extrémité de l'élément thermocouple avec laquelle chaque came est en contact. Selon une autre particularité, la première came est bloquée en rotation sur le support fixe par un moyen de blocage. Selon une autre particularité, le moyen de blocage en rotation de la première came fixe comprend une équerre dont la première branche est parallèle et jointe à ladite came et la deuxième branche est parallèle et jointe à la tranche du support fixe. Selon une autre particularité, la deuxième came est mobile en rotation par rapport au support fixe autour de son axe de fixation au support fixe et est reliée à une première extrémité d'un ressort de rappel dont l'autre extrémité est fixée sur le support fixe. Selon une autre particularité, la solidarisation de l'élément thermocouple avec les cames est assurée par une perforation, située à chaque extrémité de l'élément thermocouple, les bords de ces perforations étant destinés à collaborer avec des encoches sur des parties effilées de chaque came constituant les moyens d'accrochage. Selon une autre particularité, les extrémités de la lame, formant l'élément thermocouple, sont inclinées vers le support fixe. Selon une autre particularité, le matériau du support fixe est déterminé pour avoir une bonne tenue en température, et est préférentiellement une matière composite. Un second but de l'invention est de proposer une utilisation de ce capteur de température à thermocouple frottant. Ce but est atteint par le fait que pour mesurer la température de peau de pression d'un disque de frein, le capteur est solidaire d'une partie fixe du véhicule par rapport au disque de frein de façon que le thermocouple soit en appui sur la tranche de disque D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue de face du capteur de température à thermocouple frottant. - la figure 2 représente une vue de dessus du capteur de température à thermocouple frottant. - la figure 3 représente une vue de face d'un moyen de montage de l'élément thermocouple sur le support fixe. La description de la présente invention va être effectuée en référence aux figures 1, 2 et 3. Le capteur, selon l'invention, comprend un support (10) fixe, par exemple de forme rectangulaire, de matériau déterminé, destiné à être monté à proximité de la pièce (1) dont l'utilisateur veut mesurer la température de peau. Ce montage est réalisé par l'intermédiaire de perçages (11), de forme déterminée, pratiqués dans le support (10) fixe, destinés à recevoir des moyens de fixation (non représentés) de type connu. La forme des perçages (11) est, par exemple, sensiblement une ellipse aplatie, de façon que, lors du montage, la position du support (10) fixe est un ajustage. Le support (10) fixe permet le montage d'un élément (20) thermocouple par l'intermédiaire de moyens (30,31) de solidarisation autoadaptable. Le matériau choisi par fabriquer le support fixe est déterminé pour avoir une bonne tenue en température (environ 800"C). On utilise préférentiellement une matière composite. L'élément (20) thermocouple est, par exemple, de forme lamellaire, et constitué de deux demi-lames (21,22) de matériaux déterminés, reliées ensemble par une soudure (27). Les matériaux sont déterminés pour former un thermocouple ayant une gamme de température d'utilisation, par exemple comprise entre 0 et 1100"C, et sont préférentiellement du Chromel et de l'Alumel. Les extrémités (26,23) de l'élément (20) thermocouple comportent chacune une perforation (28) qui collabore avec les moyens (30,31) de solidarisation. Avantageusement, les extrémités (23,26) de l'élément (20) thermocouple sont inclinées vers le support (10) fixe, lorsque le montage de l'élément (20) thermocouple est effectué. L'élément (20) thermocouple est connecté à un appareil de mesure (non représenté), de force électromotrice en micro-volt, par l'intermédiaire de fils (24,25) conducteurs de matériaux déterminés, reliés aux extrémités (23,26) de l'élément (20) thermocouple, ces deux fils (24, 25) étant ensuite protégés par une gaine (51). Le branchement sur l'appareil de mesure (non représenté) s'effectue grâce à un connecteur (50) compensé. Les matériaux choisis pour les fils (24,25) sont, par exemple, identiques au matériau correspondant à la demi-lame (21 ou 22) de l'élément thermocouple à laquelle chaque fil est connecté. La connexion à l'appareil de mesure (non représenté) s'effectue grâce à un connecteur (50) compensé. Les moyens (30, 31) de solidarisation autoadaptables de l'élément (20) thermocouple avec le support (10) fixe, sont constitués de deux cames (30, 31) de forme déterminée. Chaque came (30, 31) est montée à chaque extrémité du support (10) fixe par l'intermédiaire de fixation (34) de type connu, par exemple, une vis et un écrou collaborant avec un premier perçage (33) pratiqué dans chaque came (30, 31) et un perçage (non représenté) pratiqué dans le support (10) fixe. Avantageusement, la forme de chaque came (30,31) est approximativement un triangle avec deux angles arrondis, le troisième secteur angulaire (37) étant effilé. Ce secteur angulaire (37) comporte les moyens (36) d'accrochage des cames (30,31) à l'élément (20) thermocouple, constitué, par exemple, d'une encoche (36) destinée à coopérer avec une perforation (28) de l'élément (20) thermocouple. Pour cette forme particulière, le premier perçage (33) se situe approximativement au centre du triangle. Avantageusement, une première came (31) est bloquée en rotation sur le support (10) fixe, par l'intermédiaire, par exemple, d'une équerre (32). Lorsque la première came (31) est montée sur le support (10) fixe, la première branche (32a) de l'équerre (32) est parallèle et jointe à la première came (31), et la deuxième branche (32b) est parallèle et jointe à la tranche du support (10) fixe. Avantageusement la deuxième came (30) est mobile en rotation, par rapport au support (10) fixe, autour de l'axe formé par la fixation (34) de type connu. Un ressort (40) de rappel est relié, d'une part, à l'extrémité opposée au troisième secteur angulaire (37) de la deuxième came (30) par l'intermédiaire d'un deuxième perçage (35), et d'autre part, au support (10) fixe, par l'intermédiaire d'une agrafe (12) montée solidaire audit support (10). Le ressort (40) est monté de telle sorte qu'il est en position de travail lorsque l'élément (20) thermocouple est monté sur le support (10) fixe. Une bague (38) maintient la gaine (51) de protection des deux fils (24,25). Cette bague (38) est maintenue solidaire de la première came (31) par l'intermédiaire du deuxième perçage (35) de ladite came (31). Le montage de l'élément (20) thermocouple s'effectue de la façon suivante. Après fixation du support (10) fixe par l'intermédiaire des perçages (11) et de la fixation de type connu, et du montage des cames (30, 31) sur ledit support (10), le maintien de l'élément (20) thermocouple sur le support (10) fixe, est assuré par la collaboration de la périphérie des perforations (28) de l'élément (20) thermocouple avec les encoches (36) des troisièmes secteurs angulaires (37) des deux cames (30, 31). La rotation de la deuxième came (30) assure avec le ressort (40) la flexibilité de l'élément (20) thermocouple. Cette flexibilité permet à l'élément (20) thermocouple d'épouser, sur une partie déterminée, la forme de la pièce (1) dont l'utilisateur veut mesurer la température de peau et d'être en contact avec une pression déterminée par le ressort (40). Cela permet également dans le cas où la pièce (1) est, par exemple tournante, d'adhérer en permanence à la pièce (1), même si la surface de celle-ci comporte des irrégularités. Avantageusement, les fixations utilisées pour fixer le support (10) fixe sont matées pour éviter le desserrage dû aux vibrations. Le capteur de température selon l'invention présente l'avantage d'avoir un montage simple. De plus, comme il est composé de peu de pièces, son coût est réduit. Il permet de donner une indication de température de peau de pièce tournante. Dans l'application à un disque de frein, le montage est réalisé de façon que le contact du capteur s'effectue sur la tranche du disque (1), évitant ainsi de polluer la surface de contact du thermocouple avec des résidus de garniture de freinage et inversement de polluer la surface utile au freinage avec des dépôts de matière dus aux frottements du thermocouple sur le disque (1). II est clair que d'autres modifications à la portée de l'homme du métier entrent dans le cadre de l'invention REVENDICATIONS 1. Capteur de température à thermocouple frottant caractérisé en ce qu'il comprend un support (10) fixe de matériau déterminé sur lequel est monté un élément (20) thermocouple de forme lamellaire, par l'intermédiaire de moyens (30,31) de solidarisation autoadaptable montés sur le support (10) fixe, pour assurer en permanence un contact à frottement avec la pièce (1), avec une pression prédéterminée sur la pièce (1) dont la température de peau doit être déterminée. 2. Capteur de température à thermocouple frottant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support (10) fixe comporte des perçages (11) de forme déterminée, destinés au montage du support (10) fixe à proximité de la pièce (1) dont la température doit être déterminée, la forme des perçages (11) étant déterminée de façon que, lors du montage, la position du support (10) fixe est ajustable par rapport à la pièce (1) dont la température de peau doit être déterminée. 3. Capteur de température à thermocouple frottant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément (20) thermocouple est une lame flexible constituée de deux demi-lames (21, 22) de matériaux déterminés soudées entre elles, les extrémités (23, 26) de l'élément (20) thermocouple étant reliées par l'intermédiaire de fils (24, 25) conducteurs, du même matériau que l'extrémité (23 ou 26) à laquelle ils sont connectés, à un appareil de mesure de courant. 4. Capteur de température à thermocouple frottant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les matériaux des deux demi-lames (21, 22) et des fils (24, 25) sont déterminés pour avoir une gamme de température d'utilisation comprise entre 0 et 1100 C et sont préférentiellement du Chromel et de l'Alumel. 5. Capteur de température à thermocouple frottant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens (30, 31) de solidarisation de l'élément (20) thermocouple comprennent une première came (31) et une deuxième came (30) de matériaux déterminés, la forme de chaque came est telle qu'elle comporte des moyens (36) d'accrochage à l'élément thermocouple et des moyens (33) de montage sur le support (10) fixe, les matériaux des cames (30,31) étant respectivement identiques à l'extrémité (23 ou 26) de l'élément (20) thermocouple à laquelle chaque came (30, 31) est en contact. 6. Capteur de température à thermocouple frottant selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première came (31) est bloquée en rotation sur le support (10) fixe par un moyen (32) de blocage. 7. Capteur de température à thermocouple frottant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen (32) de blocage en rotation de la première came (31) fixe comprend une équerre (32) dont la première branche (32a) est parallèle et jointe à ladite came (31) et la deuxième branche (32b) est parallèle et jointe à la tranche du support (10) fixe. 8. Capteur de température à thermocouple frottant selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la deuxième came (30) est mobile en rotation par rapport au support (10) fixe autour de son axe de fixation au support (10) fixe et est reliée à une première extrémité d'un ressort (40) de rappel dont l'autre extrémité est fixée sur le support (10) fixe. 9. Capteur de température à thermocouple frottant selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la solidarisation de l'élément (20) thermocouple avec les cames (30,31) est assurée par une perforation (28) située à chaque extrémité (23 ou 26) de l'élément (20) thermocouple, les bords de ces perforations (28) étant destinés à collaborer avec des encoches (36) sur des parties effilées (37) de chaque came (30,31) constituant les moyens d'accrochage des cames (30,31) à l'élément (20) thermocouple. 10. Capteur de température à thermocouple frottant selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que les extrémités (23, 26) de la lame formant l'élément (20) thermocouple sont inclinées vers le support (10) fixe. 11. Capteur de température à thermocouple frottant selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le matériau du support (10) fixe est déterminé pour avoir une bonne tenue en température, et est préférentiellement une matière composite. 12. Utilisation du capteur de température selon l'une des revendications 1 à 11, pour mesurer la température de peau d'un disque de frein caractérisée en ce que le capteur est solidaire d'une partie fixe du véhicule par rapport au disque de façon que le thermocouple soit en appui sur la tranche du disque.